特許 7272175 円すいころ軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-01

(45)【発行日】2023-05-12

(54)【発明の名称】円すいころ軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/66 20060101AFI20230502BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20230502BHJP

   F16C 33/46 20060101ALI20230502BHJP

   F16C 33/34 20060101ALI20230502BHJP

【ＦＩ】

F16C33/66 Z

F16C19/36

F16C33/46

F16C33/34

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019153915

(22)【出願日】2019-08-26

(65)【公開番号】P2021032354

(43)【公開日】2021-03-01

【審査請求日】2022-04-21

(73)【特許権者】

【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】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】前佛 誠

【審査官】糟谷 瑛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１８３８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６６６４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １９／００－１９／５６

Ｆ１６Ｃ ３３／３０－３３／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に設けられる複数の円すいころと、前記複数の円すいころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、
前記保持器は、大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸に配置される小径側円環部と、前記大径側円環部と前記小径側円環部とを軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、前記円すいころを転動可能に保持するポケットと、を有する円すいころ軸受であって、
前記保持器は、前記小径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの小径側端面との間に第１隙間を有すると共に、前記大径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの大径側端面との間に第２隙間を有し、
前記第１隙間及び前記第２隙間の寸法は、０．３ｍｍ以下にそれぞれ設定され、
前記大径側円環部の軸方向内端面には、潤滑油を蓄える油溝が少なくとも１つ設けられ、
前記油溝は、前記円すいころの大径側端面と前記大径側円環部の軸方向内端面とが前記円すいころの長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられ、
前記円すいころの大径側端面は、前記大径側端面の中心部に形成される円形状の凹部と、前記凹部の周囲に設けられ、前記大径側円環部の軸方向内端面と接触可能な円環状の接触面と、を有し、
前記油溝は、前記円環状の接触面と前記大径側円環部の軸方向内端面とが前記円すいころの長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられることを特徴とする円すいころ軸受。

【請求項2】

前記油溝は、前記大径側円環部の周方向に沿った環状扇形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。

【請求項3】

前記油溝の長手方向両端辺である一対の端部連結辺は、前記円すいころの前記円環状の接触面の外周縁に倣った円弧形状に形成されることを特徴とする請求項２に記載の円すいころ軸受。

【請求項4】

前記油溝は、前記円すいころの前記円環状の接触面に沿った環状扇形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。

【請求項5】

前記保持器の前記大径側円環部の軸方向内端面において前記円すいころの前記凹部と前記円すいころの長手方向において重なる位置に、潤滑油を蓄える油貯蓄凹部が形成されることを特徴とする請求項４に記載の円すいころ軸受。

【請求項6】

前記大径側円環部の軸方向内端面が凹球面状に形成され、前記円すいころの大径側端面が凸球面状に形成され、
前記大径側円環部の軸方向内端面の凹球面状の曲率半径ＳＲｙは、前記円すいころの大径側端面の凸球面状の曲率半径Ｒａの±１０％以内に設定されることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。

【請求項7】

潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする請求項１～６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し、特に、軸受内部に潤滑油が供給される円すいころ軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、一部のハイブリッド車のトランスミッションのように、エンジン停止時に潤滑油ポンプを停止する機構が登場しており、軸受の焼付き問題を生じさせやすい。また、自動車の被牽引時には潤滑油ポンプが作動せずにタイヤが空転するため、トランスミッション内の軸受に焼付きが生じることがある。このため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる軸受が求められている。

【0003】

従来の円すいころ軸受１００として、図１６～図１９に示すように、内周面に外輪軌道面１１１ａを有する外輪１１１と、外周面に内輪軌道面１１２ａを有する内輪１１２と、外輪軌道面１１１ａと内輪軌道面１１２ａとの間に転動可能に設けられる複数の円すいころ１１３と、複数の円すいころ１１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１１４と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、保持器１１４は、大径側円環部１１５と、大径側円環部１１５と同軸配置される小径側円環部１１６と、大径側円環部１１５と小径側円環部１１６とを軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部１１７と、周方向に互いに隣り合う柱部１１７間で、大径側円環部１１５及び小径側円環部１１６により囲まれて形成され、円すいころ１１３を転動可能に保持するポケット１１８と、を有する。また、円すいころ１１３は、円すいころ１１３の周面に設けられる転動面１１３ａと、円すいころ１１３の大径側端部に設けられる大径側端面１１３ｂと、円すいころ１１３の小径側端部に設けられる小径側端面１１３ｃと、を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６３５４２４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

そして、上記特許文献１に記載の円すいころ軸受１００では、保持器１１４の大径側円環部１１５の軸方向内端面１１５ａに、円周方向に沿った１つの油溝１２０が形成され、油溝１２０の内部に蓄えられる潤滑油量を多くするために、この油溝１２０の径方向幅が大径側円環部１１５の径方向幅の１／３に設定されている。つまり、例えば、大径側円環部１１５の径方向幅が９ｍｍの場合、油溝１２０の径方向幅は３ｍｍとなる。この場合、油溝１２０の単体で毛細管現象を発生させて潤滑油を保持することができないため、上記特許文献１に記載されているように、円すいころ１１３で油溝１２０に蓋をする必要があった。

【0007】

しかしながら、図１６に示すように、保持器１１４が円すいころ１１３の大径側に軸方向に移動した場合、円すいころ１１３の大径側端面１１３ｂと大径側円環部１１５の軸方向内端面１１５ａとの間の隙間が大きくなって、毛細管現象が働かずに油溝１２０から潤滑油が漏れ出てしまっていた。

【0008】

さらに、上記特許文献１の図面では、円すいころの大径側端面が平面状に記載されているが、図１６～図１８に示すように、円すいころ１１３の大径側端面１１３ｂが凸球面状に形成されると共に、大径側端面１１３ｂの中心部に凹部１１３ｄが形成されている場合がある。このような円すいころ１１３では、例え、円すいころ１１３と保持器１１４との間の軸方向の隙間を小さくしたとしても、円すいころ１１３の凹部１１３ｄと油溝１２０が重なり合う部分の隙間ＳＰ（図１９参照）から潤滑油が漏れ出てしまっていた。

【0009】

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、油溝から潤滑油が漏れ出ることを抑制することができ、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても焼付きを防止することができる円すいころ軸受を提供することにある。

【0010】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動可能に設けられる複数の円すいころと、前記複数の円すいころを周方向に略等間隔に保持する保持器と、を備え、前記保持器は、大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸に配置される小径側円環部と、前記大径側円環部と前記小径側円環部とを軸方向に連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部と、周方向に互いに隣り合う前記柱部間に形成され、前記円すいころを転動可能に保持するポケットと、を有する円すいころ軸受であって、前記保持器は、前記小径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの小径側端面との間に第１隙間を有すると共に、前記大径側円環部の軸方向内端面と前記円すいころの大径側端面との間に第２隙間を有し、前記第１隙間及び前記第２隙間の寸法は、０．３ｍｍ以下にそれぞれ設定され、前記大径側円環部の軸方向内端面には、潤滑油を蓄える油溝が少なくとも１つ設けられ、前記油溝は、前記円すいころの大径側端面と前記大径側円環部の軸方向内端面とが前記円すいころの長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられることを特徴とする円すいころ軸受。
（２）前記円すいころの大径側端面は、前記大径側端面の中心部に形成される円形状の凹部と、前記凹部の周囲に設けられ、前記大径側円環部の軸方向内端面と接触可能な円環状の接触面と、を有し、前記油溝は、前記円環状の接触面と前記大径側円環部の軸方向内端面とが前記円すいころの長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（３）前記油溝は、前記大径側円環部の周方向に沿った環状扇形状に形成されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（４）前記油溝の長手方向両端辺である一対の端部連結辺は、前記円すいころの前記円環状の接触面の外周縁に倣った円弧形状に形成されることを特徴とする（３）に記載の円すいころ軸受。
（５）前記油溝は、前記円すいころの前記円環状の接触面に沿った環状扇形状に形成されることを特徴とする（２）に記載の円すいころ軸受。
（６）前記保持器の前記大径側円環部の軸方向内端面において前記円すいころの前記凹部と前記円すいころの長手方向において重なる位置に、潤滑油を蓄える油貯蓄凹部が形成されることを特徴とする（５）に記載の円すいころ軸受。
（７）前記大径側円環部の軸方向内端面が凹球面状に形成され、前記円すいころの大径側端面が凸球面状に形成され、前記大径側円環部の軸方向内端面の凹球面状の曲率半径ＳＲｙは、前記円すいころの大径側端面の凸球面状の曲率半径Ｒａの±１０％以内に設定されることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受。
（８）潤滑油が軸受内部に断続的に供給される、或いは、軸受内部の潤滑油が微量である潤滑環境下で使用されることを特徴とする（１）～（７）のいずれか１つに記載の円すいころ軸受。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、保持器の大径側円環部の軸方向内端面に、潤滑油を蓄える油溝が設けられるため、軸受に潤滑油が供給されず軸受内の潤滑油が微量になったとしても、油溝に蓄えられた潤滑油が円すいころの大径側端面に供給される。このため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても軸受の焼付きを防止することができる。また、油溝が、円すいころの大径側端面と保持器の大径側円環部の軸方向内端面とが円すいころの長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられるため、油溝に円すいころの大径側端面により蓋がされる。このため、油溝から潤滑油が漏れ出ることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る円すいころ軸受の一実施形態を説明する断面図である。

【図2】保持器と円すいころを径方向外側から見た平面図である。

【図3】図１に示す保持器を径方向内側から見た模式図である。

【図4】油溝と円すいころの大径側端面との位置関係を示す模式図である。

【図5】保持器の第１変形例を説明する模式図である。

【図6】保持器の第２変形例を説明する模式図である。

【図7】保持器の第３変形例を説明する模式図である。

【図8】保持器の第４変形例を説明する模式図である。

【図9】保持器の第５変形例を説明する模式図である。

【図10】保持器の第６変形例を説明する模式図である。

【図11】保持器の第７変形例を説明する断面図である。

【図12】第７変形例の保持器の図４に対応する模式図である。

【図13】保持器の第８変形例を説明する断面図である。

【図14】潤滑油ポンプによる軸受への給油を説明する断面図である。

【図15】歯車の跳ね掛けによる軸受への給油を説明する断面図である。

【図16】従来の円すいころ軸受において、保持器が円すいころの大径側に軸方向に移動したときを説明する断面図である。

【図17】図１６に示す保持器が円すいころの小径側に軸方向に移動したときを説明する断面図である。

【図18】図１６に示す保持器と円すいころを径方向外側から見た平面図である。

【図19】図１６に示す油溝と円すいころの大径側端面との接触位置関係を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係る円すいころ軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

【0014】

本実施形態の円すいころ軸受１０は、図１に示すように、内周面に外輪軌道面１１ａを有する外輪１１と、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａと内輪軌道面１２ａとの間に転動可能に設けられる複数の円すいころ１３と、複数の円すいころ１３を周方向に略等間隔に保持する保持器１４と、を備える。なお、本実施形態では、ハウジングＨ（図１４参照）の内部を循環する潤滑油が、潤滑油ポンプＰ（図１４参照）などにより軸受内部に適宜供給される。

【0015】

内輪１２は、内輪１２の大径側端部に設けられる大鍔部１２ｂと、内輪１２の小径側端部に設けられる小鍔部１２ｃと、を有する。内輪１２の外周面は、略円すい状に形成されている。

【0016】

円すいころ１３は、円すいころ１３の周面に設けられる転動面１３ａと、円すいころ１３の大径側端部に設けられる大径側端面１３ｂと、円すいころ１３の小径側端部に設けられる小径側端面１３ｃと、を有する。また、大径側端面１３ｂは、曲率半径Ｒａの凸球面状に形成されており、その中心部に円形状の凹部１３ｄが形成されている。上記凸球面の中心は、円すいころ１３の自転軸上に位置している。

【0017】

保持器１４は、合成樹脂製であり、アキシアルドローにより射出成形されており、大径側円環部１５と、大径側円環部１５と同軸配置される小径側円環部１６と、大径側円環部１５と小径側円環部１６とを軸方向で連結し、周方向に略等間隔に設けられる複数の柱部１７と、周方向に互いに隣り合う柱部１７間で、大径側円環部１５及び小径側円環部１６により囲まれて形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット１８と、を有する。

【0018】

また、保持器１４は、保持器１４の小径側円環部１６の軸方向内端面１６ａと円すいころ１３の小径側端面１３ｃとの間に第１隙間Ｓ１を有する。また、保持器１４は、保持器１４の大径側円環部１５の軸方向内端面１５ａと円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの間に第２隙間Ｓ２を有する。また、本実施形態では、第１隙間Ｓ１のころ軸方向寸法Ｄ１及び第２隙間Ｓ２のころ軸方向寸法Ｄ２は、０．３ｍｍ以下にそれぞれ設定されている。なお、ころ軸方向寸法Ｄ１，Ｄ２は、円すいころ１３の中心軸（自転軸）方向に沿った寸法である。

【0019】

また、保持器１４の大径側円環部１５の軸方向内端面（以下、単に「ポケット面」とも言う）１５ａの表面は、粗く形成されており、具体的なポケット面１５ａの表面粗さ（算術平均粗さ）は３μｍ～２０μｍに設定される。

【0020】

そして、大径側円環部１５のポケット面１５ａの粗さは、後述する油溝２０が蓄えた潤滑油を円すいころ１３に導くように機能する。これにより、ポケット面１５ａの保油能力及び給油能力を高めることができる。また、後述する油溝２０の内面も保油能力を高めるために粗く形成されていた方が好ましい。また、ポケット面１５ａが保持器成形時の型抜き方向に対してほぼ垂直なため、ポケット面１５ａを粗く形成したとしても、成形後の離型の際に支障になることはない。なお、ポケット面１５ａの表面粗さは、全てのポケット１８に対して設定してもよいし、一部のポケット１８に対して設定してもよい。

【0021】

大径側円環部１５のポケット面１５ａは、曲率半径ＳＲｙの凹球面状に形成されている。そして、ポケット面１５ａの凹球面状の曲率半径ＳＲｙは、円すいころ１３の大径側端面１３ｂの凸球面状の曲率半径Ｒａの±１０％以内に設定されている（０．９Ｒａ≦ＳＲｙ≦１．１Ｒａ）。これにより、ポケット面１５ａと円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの密着度合いが向上するため、高い保油及び給油効果を得ることができる。しかしながら、ＳＲｙをＲａに一致（ＳＲｙ＝Ｒａ）させて全面当りにしてしまうと、摩擦抵抗が増加してしまうため、僅かに曲率半径をずらして完全密着させない状態が最適である。

【0022】

また、図１～図４に示すように、保持器１４の大径側円環部１５のポケット面１５ａには、潤滑油を蓄える１つの油溝２０が形成されている。そして、油溝２０は、有底溝であり、それぞれのポケット１８において、大径側円環部１５の周方向に沿った環状扇形状に形成されている。なお、油溝２０は、全てのポケット１８に対して設けられてもよいし、一部のポケット１８に対して設けられてもよい。また、油溝２０は、１つに限定されず２つ以上であってもよい。

【0023】

図４は、油溝２０と円すいころ１３の大径側端面１３ｂとの位置関係を示す模式図である。円すいころ１３の大径側端面１３ｂは、大径側端面１３ｂの中心部に形成される円形状の凹部１３ｄと、凹部１３ｄの周囲に設けられ、ポケット面１５ａと接触可能な円環状の接触面１３ｅと、を有する。そして、油溝２０は、円すいころ１３の大径側端面１３ｂとポケット面１５ａとが円すいころ１３の長手方向において重なり合う領域（円すいころ１３の長手方向に見たときに重なり合う領域）に収まるように設けられる。より詳細には、油溝２０は、円環状の接触面１３ｅとポケット面１５ａとが円すいころ１３の長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられる。これにより、油溝２０に円すいころ１３の円環状の接触面１３ｅ（大径側端面１３ｂ）により蓋がされるため、油溝２０から潤滑油が漏れ出ることを抑制することが可能となる。

【0024】

また、本実施形態の凹部１３ｄの直径は、一般的な円すいころの凹部よりも小さく形成されている。換言すると、本実施形態の凹部１３ｄの直径は、保持器１４の径方向の動き量を含めて凹部１３ｄと油溝２０とが円すいころ１３の長手方向において重なり合わないような寸法に設定されている。

【0025】

また、図４に示すように、本実施形態では、油溝２０は環状扇形状に形成されており、油溝２０の長手方向両端辺である一対の端部連結辺２１は、円すいころ１３の円環状の接触面１３ｅの外周縁に倣った円弧形状に形成されている。これにより、油溝２０の潤滑油を蓄える容量を増やすことができる。また、アキシアルドローにより成形される油溝２０は、射出成形時に成形金型が移動（離型）する方向である、保持器１４の中心軸と同じ方向（軸方向）に延在している。

【0026】

保持器１４は、合成樹脂製であり、例えば、アキシアルドローにより射出成形可能である。大径側円環部１５のポケット面１５ａの表面粗さ及び油溝２０もこの射出成形により同時に形成可能である。この場合、加工工程の追加、二色成形（ダブルモールド）のような特殊な成形、及び別途製作した保油部材の接着などが不要である。従って、製造コストをほぼ増大させることなく、耐焼付き性を向上することができる。

【0027】

また、保持器１４の材料としては、特に制限はなく、例えば、ナイロンなどの一般的な保持器樹脂材を挙げることができる。なお、保持器１４の合成樹脂に強化剤として繊維を含有させてもよい。

【0028】

以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、保持器１４の大径側円環部１５のポケット面１５ａに、潤滑油を蓄える油溝２０が設けられるため、軸受１０に潤滑油が供給されず軸受１０内の潤滑油が微量になったとしても、油溝２０に蓄えられた潤滑油が円すいころ１３の大径側端面１３ｂに供給される。このため、潤滑油の供給が断続的である潤滑環境下、或いは、潤滑油が微量である潤滑環境下であったとしても軸受１０の焼付きを防止することができる。また、油溝２０が、円すいころ１３の円環状の接触面１３ｅとポケット面１５ａとが円すいころ１３の長手方向において重なり合う領域に収まるように設けられるため、油溝２０に円すいころ１３の円環状の接触面１３ｅにより蓋がされる。このため、油溝２０から潤滑油が漏れ出ることを抑制することができる。

【0029】

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、油溝２０が周方向に沿って形成され、軸受回転時の遠心力の作用方向と油溝２０の形成方向が直交するため、油溝２０に収容される潤滑油が遠心力により飛散するのを抑制することができる。

【0030】

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、潤滑油量を大幅に減らすことができるので、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができる。また、例えば、歯車による跳ね掛けなどによって潤滑油を微量でも供給できる構造（図１５参照）とすれば、潤滑油ポンプや給油路を廃止することもでき、これにより、潤滑システム全体の軽量コンパクト化、低コスト化を図ることができる。

【0031】

また、本実施形態の円すいころ軸受１０によれば、潤滑油が軸受内に断続的に供給される、或いは、軸受内の潤滑油が微量である潤滑環境下でも、焼付きを防止して軸受性能や潤滑効果を長期間に亘って維持することができる。このため、本実施形態の円すいころ軸受１０は、例えば、一部のハイブリッド車のトランスミッションのようにエンジン停止時に潤滑油ポンプが一時的に停止する機構に好適に用いることができ、また、自動車の被牽引時に潤滑油ポンプが作動せずに潤滑油の十分な供給が困難な状況などに対応することができる。

【0032】

ここで、本明細書における潤滑油が微量である潤滑環境下について説明する。例えば、自動車などのトランスミッションの場合、潤滑油の供給方法として、図１４に示す潤滑油ポンプＰによる潤滑油の圧送と、図１５に示す歯車Ｇによる潤滑油の跳ね掛けとの２通りが一般的に知られている。

【0033】

潤滑油ポンプＰにより潤滑油を圧送する構造としては、図１４に示すように、円すいころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、ハウジングＨに軸受１０に連通する給油路Ｒが設けられ、この給油路Ｒに潤滑油ポンプＰが接続される構造が一般的に知られている。この構造の場合、潤滑油ポンプＰから圧送された潤滑油が給油路Ｒを介して軸受１０に供給される。

【0034】

また、歯車Ｇにより潤滑油を跳ね掛ける構造としては、図１５に示すように、円すいころ軸受１０の外輪１１がハウジングＨに内嵌され、内輪１２が回転軸Ａに外嵌されており、回転軸Ａに内輪１２と隣接して歯車Ｇが設けられる構造が一般的に知られている。この構造の場合、歯車Ｇに付着している潤滑油が軸回転に伴う遠心力により飛散し、飛散した潤滑油が軸受１０に付着して給油される。

【0035】

上記した２通りの構造では、軸受の焼付きを防止するため、５０ｃｃ／ｍｉｎから１０００ｃｃ／ｍｉｎ程度の潤滑油量が供給されている。そして、この潤滑油量が１０ｃｃ／ｍｉｎを下回ると潤滑油不足に伴う油膜不足により発熱や焼付きが起こりやすくなり、０ｃｃ／ｍｉｎ（無潤滑油）では焼付きが生じる。本発明は、無潤滑状態ではなく希薄潤滑状態への対応であり、潤滑油が微量である潤滑環境下、具体的には、０．０１ｃｃ／ｍｉｎ～１０ｃｃ／ｍｉｎ程度の希薄潤滑状態で大きな効果を発揮する。

【0036】

次に、本明細書における潤滑油が断続的に供給される環境について説明する。例えば、ハイブリッド車では、エンジンを停止したまま電動モータで走行するモードがある。このモード中は、エンジンと直結した潤滑油ポンプだけの構造では、軸受に潤滑油が給油されない状態で走行が行われる。このため、数分程度までの無給油走行状態が発生するが、軸受はこの間に焼付きを起こしてはならない。この電動走行時間はバッテリーの進化と共に延長させたいニーズがある。現状では焼付き防止のために一定間隔毎にエンジンを回し、潤滑油ポンプを作動させる制御を行っている車種もある。この課題を解決するには、電動潤滑油ポンプをシステムに追加するか、本発明のような無潤滑で焼付きにくい軸受の採用が必要となる。本発明では、焼付きまでの時間は油溝に蓄えられる潤滑油量と関連があることから、潤滑油量を増やすことで無潤滑適用時間を数十分から数時間と大幅に延長させることが可能である。潤滑油量の拡大には、例えば、油溝の数の増加や油溝深さの拡大で対応できる。

【0037】

また、乗用車は、故障時やキャンピングカーなどの大型車両での移動先での補助用車両として牽引されることがある。このようなときは、車両の駆動輪を台車などに載せることで空転を防止することが可能であるが、現実には、駆動輪を空転させながら牽引される事例が起こっている。この場合、駆動伝達はなく無負荷空転のため軸受の負担も軽微であるが、円すいころ軸受の場合、一般的に予圧をかけて使用されるため、予圧分の負荷が常に作用している。そして、この空転状態では、エンジンや電動潤滑油ポンプが稼働せず、潤滑油ポンプは停止しているため、軸受は焼付きを起こしやすい。この対策のために、跳ね掛け給油が起こるように駆動装置に工夫を施している車種もある。本発明では、潤滑油ポンプが停止しても、油溝に蓄えられた潤滑油がなくなるまで軸受に給油を行えるため、跳ね掛けが不十分又は跳ね掛けがないような被牽引状態でも耐焼付き性を大幅に向上することができる。

【0038】

また、極寒環境での始動時には、潤滑油が凍結し、潤滑油ポンプによる給油も跳ね掛けによる給油も起こらない現象が一時的に発生する。この場合は、凍結した潤滑油が温まって溶けるまでの間、軸受自身に付着していた僅かな油分で潤滑を賄わなければならない。そして、本発明では、凍結した潤滑油が油溝に蓄えられているため、軸受の発熱に伴い徐々に溶けながら潤滑するため、耐焼付き性を飛躍的に向上することができる。

【0039】

次に、本実施形態の第１変形例として、図５に示すように、油溝２０の一対の端部連結辺２１を径方向に沿った直線形状に形成してもよい。

【0040】

また、本実施形態の第２変形例として、図６に示すように、油溝２０の一対の端部連結辺２１を半円形状に形成してもよい。

【0041】

また、本実施形態の第３変形例として、図７に示すように、油溝２０の外径側側面を大径側円環部１５の外周面に接近させることにより、油溝２０の周方向中間部分の径方向幅Ｄ３を大きくしてもよい（略三日月状に形成）。これにより、油溝２０の潤滑油を蓄える容量を更に増やすことができる。なお、油溝２０の径方向幅Ｄ３は、油溝２０の延在方向と直交する方向の幅である。

【0042】

また、本実施形態の第４変形例として、図８に示すように、円すいころ１３の大径側端面１３ｂに凹部１３ｄを形成しなくてもよい。

【0043】

また、本実施形態の第５変形例として、図９に示すように、油溝２０の一対の端部連結辺２１の内径側の角部に円弧状の面取りＲｘを施してもよい。

【0044】

また、本実施形態の第６変形例として、図１０に示すように、油溝２０の一対の端部連結辺２１の内径側の角部に直線状の面取りＣｘを施してもよい。

【0045】

また、本実施形態の第７変形例として、図１１及び図１２に示すように、油溝２０を円すいころ１３の円環状の接触面１３ｅに沿った環状扇形状に形成してもよい。また、本変形例では、保持器１４のポケット面１５ａにおいて円すいころ１３の凹部１３ｄと円すいころ１３の長手方向において重なる位置に、潤滑油を蓄える半円形状の油貯蓄凹部３０が形成されている。この油貯蓄凹部３０は、凹部１３ｄよりも小さく形成されている。また、油貯蓄凹部３０は、大径側円環部１５の内周面にも開口している。本変形例によれば、油溝２０に加えて油貯蓄凹部３０に蓄えた潤滑油により、瞬間的な潤滑油不足に大量の潤滑油を供給することができ、軸受１０の耐焼付き性を更に向上することができる。さらに、本実施形態の第８変形例として、図１３に示すように、油貯蓄凹部３０は、凹部１３ｄよりも大きく形成されてもよい。

【0046】

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０ 円すいころ軸受
１１ 外輪
１１ａ 外輪軌道面
１２ 内輪
１２ａ 内輪軌道面
１３ 円すいころ
１３ａ 転動面
１３ｂ 大径側端面
１３ｃ 小径側端面
１３ｄ 凹部
１３ｅ 円環状の接触面
１４ 保持器
１５ 大径側円環部
１５ａ 軸方向内端面（ポケット面）
１６ 小径側円環部
１６ａ 軸方向内端面
１７ 柱部
１８ ポケット
２０ 油溝
２１ 端部連結辺
３０ 油貯蓄凹部
Ｓ１ 第１隙間
Ｓ２ 第２隙間
Ｄ１ 第１隙間のころ軸方向寸法
Ｄ２ 第２隙間のころ軸方向寸法
Ｒａ 円すいころの大径側端面の曲率半径
ＳＲｙ ポケット面の曲率半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】