特表 2024-513362 スキュー制限軸受ケージ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-25

(54)【発明の名称】スキュー制限軸受ケージ

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/46 20060101AFI20240315BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20240315BHJP

【ＦＩ】

F16C33/46

F16C19/36

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023558602

(86)(22)【出願日】2022-04-15

(85)【翻訳文提出日】2023-11-21

(86)【国際出願番号】 US2022024952

(87)【国際公開番号】W WO2022221620

(87)【国際公開日】2022-10-20

(31)【優先権主張番号】63/175,886

(32)【優先日】2021-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】595016783

【氏名又は名称】ザ・ティムケン・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＴＩＭＫＥＮ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100147511

【弁理士】

【氏名又は名称】北来 亘

(72)【発明者】

【氏名】サディンスキー，ロバート，ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ハノン，ウィリアム

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA16

3J701AA25

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA34

3J701BA44

3J701FA02

3J701GA01

3J701GA24

(57)【要約】

転がり軸受アセンブリは、中心回転軸周りで、転がり軸受アセンブリの動作中、複数の転動体を離隔するための転がり軸受アセンブリのケージを含む。ケージは、第１の軸方向エンド・リングと、第２の軸方向エンド・リングと、第１の軸方向エンド・リングと第２の軸方向エンド・リングとの間に延びる複数のブリッジとを含む。複数のブリッジは、それらの間にころポケットを画定する。複数のブリッジのうちの少なくとも１つは、その表面上に配置されたレイリー・ステップ・アレイを含む。この表面は、ころポケットの内部に面する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心回転軸周りで、転がり軸受アセンブリの動作中、複数の転動体を離隔するための転がり軸受アセンブリのケージにおいて、
第１の軸方向エンド・リングと、
第２の軸方向エンド・リングと、
前記第１の軸方向エンド・リングと前記第２の軸方向エンド・リングとの間に延びる複数のブリッジとを備え、前記複数のブリッジは、それらの間に対応する複数のころポケットを画定し、前記複数のブリッジのうちの少なくとも１つは、その表面上に配置されたレイリー・ステップ・アレイを含み、前記表面は、前記ころポケットの内部に面する、ケージ。

【請求項2】

前記レイリー・ステップ・アレイが面する前記ころポケットは、４つの象限を含み、前記レイリー・ステップ・アレイは、前記象限の第１の象限内に配置され、他の３つの象限のそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含む、請求項１に記載のケージ。

【請求項3】

前記複数のころポケットのそれぞれはテーパーが付けられており、そのテーパー付の複数のころポケットは、テーパーが付けられた転動体をその中に受け取るように構成される、請求項１に記載のケージ。

【請求項4】

請求項１に記載のケージを備える転がり軸受アセンブリであって、
内輪と、
外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に位置し、前記ケージの前記複数のブリッジによって互いに周方向に離隔された複数の転動体とをさらに備え、前記複数の転動体は、前記内輪と前記外輪との間の相対回転を容易にするように構成される、転がり軸受アセンブリ。

【請求項5】

前記複数の転動体周りに配置された作動流体をさらに備え、前記レイリー・ステップ・アレイは、前記作動流体内に流体力を選択的に生成するように構成され、前記流体力は、前記転動体と前記レイリー・ステップ・アレイとの間の距離が閾値未満であるとき前記転動体に作用する、請求項４に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項6】

前記複数のころポケットのそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含む、請求項１に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項7】

作動流体を含む転がり軸受アセンブリ内の複数の転動体を離隔するためのケージにおいて、
第１の軸方向エンド・リングと、
第２の軸方向エンド・リングと
前記第１の軸方向エンド・リングおよび前記第２の軸方向エンド・リングを通って中心に延びる中心回転軸と、
前記ケージ周りで周方向に離隔される複数のころポケットとを備え、前記複数のころポケットのそれぞれは、転動体をその中に受け取るように構成され、
前記複数のころポケットのうちの少なくとも１つは、前記ころポケット内の前記転動体の回転軸と前記中心回転軸との間のスキュー角に応答して前記作動流体内に流体力を選択的に生成するように構成されるレイリー・ステップ・アレイを含む、ケージ。

【請求項8】

前記レイリー・ステップ・アレイを有する前記ころポケットは、４つの象限を含み、前記４つの象限のそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含む、請求項７に記載のケージ。

【請求項9】

隣接する象限内の前記レイリー・ステップ・アレイは、反対の幾何学的なステップの方向性を有する、請求項８に記載のケージ。

【請求項10】

各レイリー・ステップ・アレイは、複数の異なるレイリー・ステップ・ジオメトリを含む、請求項９に記載のケージ。

【請求項11】

レイリー・ステップ・アレイ内の各レイリー・ステップ・ジオメトリは、同じ幾何学的なステップの方向性を有する、請求項１０に記載のケージ。

【請求項12】

前記複数のころポケットのそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含む、請求項７に記載のケージ。

【請求項13】

請求項７に記載のケージを備える転がり軸受アセンブリであって、
内輪と、
外輪と、
前記複数のころポケット内に配置された複数の転動体とをさらに備え、前記複数の転動体は、前記内輪と前記外輪との間の相対回転を容易にするように構成される、転がり軸受アセンブリ。

【請求項14】

前記複数の転動体は、テーパーが付けられた転動体であり、前記複数のころポケットは、テーパーが付けられたころポケットである、請求項１３に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項15】

前記複数のころポケットのそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含む、請求項１３に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項16】

前記レイリー・ステップ・アレイは、前記外輪が第１の方向で前記内輪に対して回転されるとき前記複数の転動体上で第１の流体力を生成するように構成され、前記レイリー・ステップ・アレイは、前記外輪が前記第１の方向とは反対の第２の方向で前記内輪に対して回転されるとき前記複数の転動体上で第２の流体力を生成するように構成され、前記第２の流体力は、前記第１の流体力とは異なる方向で作用する、請求項１５に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項17】

前記第１の流体力は、前記第２の流体力とは異なる場所において前記複数の転動体に作用する、請求項１６に記載の転がり軸受アセンブリ。

【請求項18】

転がり軸受アセンブリを動作させる方法であって、
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に配置された複数の転動体と、前記転がり軸受アセンブリ周りで前記複数の転動体を周方向に離隔するように構成されたケージとを提供するステップであって、前記ケージは前記複数の転動体が中に位置する複数のころポケットを含み、前記複数のころポケットのうちの少なくとも１つは、レイリー・ステップ・アレイを含む、ステップと、
前記外輪および前記内輪と転がり接触するように前記複数の転動体を設定するために前記外輪と前記内輪との間の相対回転を与えるステップであって、前記回転は、前記複数の転動体のうちの少なくとも１つにスキューを与える、ステップと、
前記複数の転動体のうちの前記少なくとも１つの前記スキューに応答して、前記レイリー・ステップ・アレイを用いて前記複数の転動体のうちの少なくとも１つ上で流体力に反対に作用するスキューを生成するステップとを備える、方法。

【請求項19】

前記複数のころポケットのそれぞれは、レイリー・ステップ・アレイを含み、前記レイリー・ステップ・アレイのそれぞれは、前記複数の転動体の前記スキューに応答して、前記複数の転動体上で流体力に反対に作用するスキューを生成する、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記外輪は、前記外輪と前記内輪との間で前記複数の転動体を固定するように構成されたリブを含み、前記リブは、回転中、前記複数の転動体に前記スキューを与える、請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年４月１６日に出願された米国特許仮出願第６３／１７５，８８６号に対する優先権を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込む。

【0002】

本発明は、軸受アセンブリ、より詳細には、転動体のスキューを制限するように構成された軸受ケージを含む軸受アセンブリに関する。

【背景技術】

【0003】

大部分の軸受アセンブリは、動作中、転動体の向きを制御するための手段を有していない。場合によっては、高速動作が軸受をスキューさせる可能性があり、過剰な摩擦および熱を生み出し、したがって軸受アセンブリを損傷させる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

一態様では、本発明は、中心回転軸周りで、転動体の軸受のアセンブリ即ち転がり軸受アセンブリの動作中、複数の転動体を離隔するための転がり軸受アセンブリのケージを提供する。ケージは、第１の軸方向エンド・リングと、第２の軸方向エンド・リングと、第１の軸方向エンド・リングと第２の軸方向エンド・リングとの間に延びる複数のブリッジとを含む。複数のブリッジは、それらの間にころポケットを画定する。複数のブリッジのうちの少なくとも１つは、その表面上に配置されたレイリー・ステップ・アレイを含む。この表面は、ころポケットの内部に面する。

【0005】

別の態様では、本発明は、作動流体を含む転がり軸受アセンブリ内の複数の転動体を離隔するためのケージを提供する。ケージは、第１の軸方向エンド・リングと、第２の軸方向エンド・リングと、第１の軸方向エンド・リングおよび第２の軸方向エンド・リングを通って中心に延びる中心回転軸と、ケージ周りで周方向に離隔される複数のころポケットとを含む。複数のころポケットのそれぞれは、転動体をその中に受け取るように構成される。複数のころポケットのうちの少なくとも１つは、ころポケット内の転動体の回転軸と中心回転軸との間のスキュー角に応答して作動流体内に流体力を選択的に生成するように構成されるレイリー・ステップ・アレイを含む。

【0006】

さらに別の態様では、本発明は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、内輪と外輪との間に配置されたケージとを含む転がり軸受アセンブリを提供する。ケージは、転動体が中に位置する複数のころポケットを含む。複数のころポケットは、転がり軸受アセンブリ周りで転動体を周方向に離隔するように構成される。ころポケットは、転動体をころポケット内で位置合わせするように構成されたレイリー・ステップ・アレイを含む。

【0007】

さらに別の態様では、本発明は、転がり軸受アセンブリを動作させる方法を提供する。方法は、内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数の転動体と、転がり軸受アセンブリ周りで複数の転動体を周方向に離隔するように構成されたケージとを提供するステップを含む。ケージは、転動体が中に位置する複数のころポケットを含む。各ころポケットは、レイリー・ステップ・アレイを含む。方法は、外輪および内輪と転がり接触する転動体を用いて内輪に対する外輪の相対回転を与えるステップと、転がり軸受アセンブリの回転軸に対する転動体スキューに応答して、レイリー・ステップ・アレイを用いて転動体上で流体力を生成するステップとをさらに含む。

【0008】

本発明の他の特徴および態様は、以下の詳細な説明および添付の図面を検討することによってより明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】軸受アセンブリの斜視図である。

【図2】転動体スキューを示す軸受アセンブリの概略図である。

【図3】図１の軸受アセンブリの１つのころポケットの側面図である。

【図4】図３における断面線４－４に沿った断面図である。

【図5A】第１の方向においてスキューを受ける１つの転動体の概略側面図を示す図である。

【図5B】第２の方向においてスキューを受ける１つの転動体の概略側面図を示す図である。

【図6】本開示の一実施形態による単一の転動体を含む軸受ケージの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態について詳細に述べる前に、本発明は、その適用例において、以下の説明に記載されている、または以下の図面に示されている構造の詳細および構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な形で実践される、または実施されることが可能である。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定するものとみなされるべきでないことを理解されたい。

【0011】

図１は、内輪８と、外輪（図示せず）と、内輪と外輪との間に配置された複数の周方向に分散された転動体１２とを含む軸受アセンブリ４を示す。内輪および外輪は、軸受アセンブリ４のための中心回転軸である共通の支承軸Ａを共有する。様々な適用例が可能であるが、軸受アセンブリ４は、第２の構成要素（たとえば、静的ハウジング）内で第１の構成要素（たとえば、回転シャフト）の低摩擦（即ち、転がり）支持を提供する。内輪８は、第１の構成要素（図示せず）と固定される径方向内側表面を含み、外輪は、第２の構成要素（図示せず）と固定される径方向外側表面を含む。転動体１２のそれぞれは、内輪および外輪の軌道表面とそれぞれ接触する転がり表面１６（図４）を画定する。内輪８の軌道表面２０が図２に示されている。図の実施形態では、転動体１２は、テーパーが付けられた即ち円すい形状の転がり表面１６を有するが、他の構造（即ち、円筒のもの）が任意選択である。図１に示されているように、ケージ２４は、ケージ２４が複数の転動体１２と共通の径方向位置を占有するように、内輪８と外輪との間にある径方向位置において支承軸Ａ周りで周方向に延びる。ケージ２４は、一対の反対向きの軸方向リング２８、３２と、２つの軸方向リング２８、３２間で概して軸方向に延びる複数のブリッジ３６とを含む。いくつかの実施形態では、一方または両方の軸方向リング２８、３２は、フランジ（たとえば、曲がった、または丸められた部分）を含み得る。ころポケット４０は、ブリッジ３６の隣接する各対間に画定され、したがって、ケージ２４は、転動体１２をころポケット４０内に配置することによって転動体１２の隣接する対間の間隔を維持する（図６）。

【0012】

内輪および外輪の一方または両方は、転動体１２を中に保持するために、１つまたは２つのリブを含むことができる。たとえば、図２に示されているように、内輪８は、軸受アセンブリ４の両軸方向端部上で複数の転動体１２の軸方向端面４８と重なるように軌道表面２０を越えて径方向外向きに延びる２つのリブ４４、４６を含む。第１のリブ４４は、軸受アセンブリ４の直径の大きい方の端部に位置するので大リブと称される。第２のリブ４６は、軸受アセンブリ４の直径の小さい方の端部に位置するので小リブと称される。当業者なら、様々な異なるリブ構成が任意選択であることを理解するであろう。どのようなリブ－ころ界面が存在しようとも、軸受アセンブリ４が動作状態にあり、転動体１２が内輪および外輪に対して周方向に移動するとき、摩耗の可能性（たとえば、金属－金属）が存在する。大リブ４４と転動体１２との間の界面は、転がり運動および摺動運動を共に受ける。転がり運動と摺動運動との組合せによりリブ－ころ界面において生成されるけん引力は、転動体１２および軌道２０のジオメトリ（幾何図形的配置、形状）頂点中心Ａに対して、転動体１２上でスキュー角θを誘導する可能性がある（図２）。転動体１２のスキュー角θは、大リブ４４と転動体１２との間の界面において潤滑の欠乏を引き起こす可能性があり、前記界面に関連付けられる摩擦力を著しく増大する。円すいころ軸受の従来の使用は、一般に、転動体１２のスキューの影響が問題にならない条件で有効である。とりわけ電気自動車パワートレイン内のシャフト位置など高速動作では、軸受アセンブリの必要とされる回転速度は、１５，０００ＲＰＭを超える可能性がある。高回転速度では、リブ－ころ界面でのけん引力は、転動体１２をスキューさせるのに十分なほど大きなものになり得、転動体１２の潤滑を枯渇させ、軸受アセンブリ４を損傷させる。しかし、本開示によるケージ２４は、下記でさらに詳細に述べるように、転動体１２のスキューに反対に作用するためのジオメトリを備える。

【0013】

図３は、軸受アセンブリのケージ２４の１つのころポケット４０内の転動体１２を示す。ころポケット４０は、ケージブリッジ３６から等距離かつそれに対して平行の軸Ｂ、およびケージ２４の反対向きの軸方向リング２８、３２から等距離かつそれに対して平行の軸Ｃによって４つの象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、およびＱ４に分割される。２つの軸Ｂ、Ｃは、スキューを受けるとき転動体１２がその周りで回転される転動体１２上の点で交差する。４つの象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、およびＱ４のそれぞれの中には、転動体１２に面し、それと選択的に相互作用する、ブリッジ３６の内面５６上に配置されたレイリー・ステップ・アレイ５２がある。レイリー・ステップ・アレイ５２は、軸Ｃから離隔される。換言すれば、ケージブリッジ３６は、内面５６の各端部にありそれぞれの反対向きの軸方向リング２８、３２に近接するレイリー・ステップ・アレイ５２を特徴とする。

【0014】

レイリー・ステップ・アレイ５２は、それらが同時に有効化されるように共に配置され向きを決められた１つまたは複数のレイリー・ステップ・ジオメトリをグループ化したものである。本開示におけるレイリー・ステップのジオメトリは、従来のレイリー・ステップの一般的な形状に従っており、転動体１２上で流体力Ｆを生成するために使用される。レイリー・ステップ・ジオメトリの各特徴の寸法は、特定の適用例に合わせることができる。図の実施形態では、各象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４は、複数のレイリー・ステップ・ジオメトリをそれぞれが含む１つのレイリー・ステップ・アレイ５２を有する。図６は、ケージブリッジ３６上にレイリー・ステップ・アレイ５２を含む軸受ケージ２４の斜視図を示す。他の実施形態では、いくつかの象限は、レイリー・ステップ・アレイなしで提供されることができ、または、レイリー・ステップ・アレイ５２内のステップ・ジオメトリの異なる数または配置を含むことができる。たとえば、一方向に回転するだけである軸受アセンブリは、軸受アセンブリが一方向においてスキューが反対の作用を受けることを必要とするにすぎないことになるので、象限の１つの対角セットだけに位置するレイリー・ステップ・アレイ５２を有することができる（たとえば、第１の象限Ｑ１および第３の象限Ｑ３であり、第２の象限Ｑ２および第４の象限Ｑ４にはレイリー・ステップ・アレイがない）。同様に、ころポケット４０は、好適な適用例のために効果的とみなされる場合、象限の１つだけにレイリー・ステップ・アレイを備えてもよい。レイリー・ステップ・アレイ５２を含む各象限内において、アレイが有効化されるとき生成される流体力であって結果として生じる流体力が転動体１２に対して効力を有して作用するように、ステップ・ジオメトリは配置される。アレイ５２内の各レイリー・ステップの特定の場所は、使用可能な製造技法およびアレイ５２からの、得られる流体力の所望の方向に基づいて様々であり得る。図の実施形態は、単一の円すいころ軸受アセンブリ上でのレイリー・ステップ・アレイ５２の使用を示す。しかし、記載のレイリー・ステップ・アレイ５２は、ケージを利用し、ケージと転動体表面との間に潤滑を含む他の軸受アセンブリ上で使用することができる。たとえば、円筒ころ軸受アセンブリ、多列円すいころ軸受アセンブリ、および多列円筒ころ軸受アセンブリはすべて、本開示の態様によるレイリー・ステップ・アレイを用いるケージを特徴とすることができる。

【0015】

ころポケット４０内に配置された転動体１２に対して、レイリー・ステップ・アレイ５２は、転動体１２の表面上の４つの象限Ｑ１’、Ｑ２’、Ｑ３’、およびＱ４’に対応するブリッジ３６上の位置に位置する。４つの転動体象限Ｑ１’、Ｑ２’、Ｑ３’、Ｑ４’は、転動体１２の回転中心線Ｄと、転動体１２の軸方向端面４８に対して平行であり前記端面４８から等距離である軸Ｅとによって分割される。各象限Ｑ１’、Ｑ２’、Ｑ３’、およびＱ４’は、レイリー・ステップ・アレイ５２から流体力Ｆを選択的に受け取るようにころポケット４０の対応する象限Ｑ１～Ｑ４内に位置するレイリー・ステップ・アレイ５２と界接するように構成される。転動体１２がスキューしていないとき、ころ象限Ｑ１’～Ｑ４’は、ころポケット象限Ｑ１～Ｑ４と位置合わせされ、転動体１２とレイリー・ステップ・アレイ５２を有する表面５６との間の隙間は、閾値以上である。転動体１２がスキュー角θを受けるとき（図５Ａおよび図５Ｂ）、象限Ｑ１～Ｑ４は、象限Ｑ１’～Ｑ４’から位置ずれし、転動体１２とケージ表面５６との間の隙間は、１つの対角象限の対内で閾値未満である。閾値未満では、レイリー・ステップ・アレイ５２は、下記でさらに述べるように、流体力学的な休眠状態から流体力学的に有効化された状態に移行する。

【0016】

図４は、支承軸Ａに沿って見た転動体１２のうちの１つの一部分を示す。この図からわかるように、レイリー・ステップ・アレイ５２は、生成された流体力Ｆがころ中心線Ｄにおいて軌道２０に対してほぼ正接に作用するように位置する。レイリー・ステップ５２によって生成される流体力Ｆの正接成分は、図の実施形態における転動体スキューに反対に作用することに責任を担う。

【0017】

本開示の軸受アセンブリ４は、流動する潤滑剤を利用する。従来、潤滑剤は、軸受アセンブリ内で、動作に関連付けられる摩擦力を制限するために使用される。本開示の軸受アセンブリ４における潤滑は、流体力Ｆが転動体スキューに応答して生成される作動流体としてレイリー・ステップ・アレイ５２と相互作用することにも責任を担う。本明細書に記載のレイリー・ステップ・アレイ５２は、流体力Ｆを生成するように潤滑剤および第２の表面（即ち、転動体表面１６）と相互作用する、ケージ２４のブリッジ３６上に含まれる受動的なジオメトリである。流体力Ｆがあるかどうかは、潤滑剤が転動体１２とレイリー・ステップ・アレイ５２を含むケージブリッジ表面５６との間にあること、および転動体１２とレイリー・ステップ・アレイ５２との相対速度によって決まる。転動体１２とレイリー・ステップ・アレイ５２との間の相対速度が増大すると、より大きな流体力Ｆが生成されることになる。

【0018】

動作時には、各ころポケット４０内に位置するレイリー・ステップ・アレイ５２は、ポケット４０内の転動体１２が長い間スキューを受けるのを防止するように働く。さらに、レイリー・ステップ・アレイ５２は、ころのスキューによって有効化され、有効化された後、レイリー・ステップ・アレイ５２において潤滑剤内に生成される流体力を用いてスキューに反対に作用するように構成される。図５Ａ～図５Ｂは、転動体１２の２つの潜在的なスキュー角θ、θ’を概略的に示す。第３の転動体位置は、ゼロのスキュー角に対応し、図示されていない。転動体１２のスキュー角θ、θ’は、軸受アセンブリ４の回転方向に基づく。レイリー・ステップ・アレイ５２と転動体１２との間の一方向の相対運動だけが、流体力Ｆを生成する。両方の潜在的な方向のスキュー角（即ち、角度θ、θ’）を補償するために、対角線上で反対向きのレイリー・ステップ・アレイ５２は、同じ幾何学的ステップ方向性を有し、一方、隣接するレイリー・ステップ・アレイ５２は、反対の幾何学的ステップ方向性を有する。したがって、２つの隣接するレイリー・ステップ・アレイ５２は、同時に有効状態になることができない － これは、単に相殺する流体力Ｆを引き起こすことになり、スキューθ、θ’は、補償されないことになる。第１のスキュー角θ（図５Ａ）を有する転動体１２は、第２の象限Ｑ２および第４の象限Ｑ４内のレイリー・ステップ・アレイ５２を有効化し、一方、第１の象限Ｑ１および第３の象限Ｑ３内のレイリー・ステップ・アレイ５２を無効化されたままにする。第２の象限および第４の象限のレイリー・ステップ・アレイ５２からの流体力Ｆは、組み合わさってスキュー角θに反対に作用するように転動体１２に作用する偶力を生成する。有効化されるレイリー・ステップ・アレイ５２は、スキュー角を許容可能な量まで低減し、またはスキュー角θを完全に解消し得る。軸受アセンブリ４の回転方向が逆転され、転動体１２がスキュー角θ’を受ける場合（図５Ｂ）、第２の象限Ｑ２および第４の象限Ｑ４のレイリー・ステップ・アレイ５２は、無効化されたままであり、一方、第１の象限Ｑ１および第３の象限Ｑ３のレイリー・ステップ・アレイ５２が有効化される。転動体１２がスキューを受けない、またはほとんど受けない場合、４つの象限Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、およびＱ４すべてにおけるレイリー・ステップ・アレイ５２は、単に無効化されたままであり、ケージブリッジ３６は、従来のように機能し、転動体１２の間隔を維持する。レイリー・ステップ・アレイ５２によって生成される流体力Ｆは、転動体１２とレイリー・ステップ・アレイ５２との相対速度の関数である。軸受アセンブリ４のより大きな回転速度により相対速度が増大するにつれて、レイリー・ステップ・アレイ５２は、より大きな流体力Ｆを生成する。この効果は、レイリー・ステップ・アレイ５２が軸受アセンブリ４の回転速度に基づいて異なる大きさの転動体スキューを補償することを可能にする。高い回転速度を有する軸受アセンブリは、転動体１２上により大きなスキューを誘導することになる。同時に、より高い回転速度は、有効状態のレイリー・ステップ・アレイ５２からより大きな流体力を生成することになる。したがって、少なくとも１つのレイリー・ステップ・アレイを有するケージ２４の設計は、そうでない場合高速動作に適さない、またはそれに値するものにすることができない軸受アセンブリを、いまや高速動作に適した、またはそれに値するものにすることができる。１つのそのような例は、電気自動車ドライブトレイン内での円すい転がり軸受の使用である。

【0019】

本発明について、いくつかの好ましい実施形態を参照して詳細に述べたが、変形形態および修正形態が、記載されている本発明の１つまたは複数の独立の態様の範囲および精神内で存在する。

【0020】

本発明の様々な特徴が以下の特許請求の範囲に記載されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【国際調査報告】