JP2013015201A

JP2013015201A - 円すいころ軸受

Info

Publication number: JP2013015201A
Application number: JP2011149142A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yamaguchi; 高平山口
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-07-05
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-01-24

Abstract

【課題】円すいころ軸受の外径を大きくすること無しに、円すいころ軸受の耐えられる荷重をより高める。
【解決手段】外輪１１と、外輪１１の内周側に配置される内輪２０と、外輪１１および内輪２０間を転動する円すいころ４０と、複数の円すいころ４０を円周方向に間隔を空けて配置する保持器３０とからなる円すいころ軸受において、内輪２０の大径側に外径側へ突出した大径側鍔部２４を形成し、この大径側鍔部２４および円すいころ４０間に保持器３０を配置し、この保持器３０に大径側鍔部２４に対しこれの回転方向に摺接する第１の摺接面３１を形成し、保持器３０に円すいころ４０に対しこれの回転方向に摺接する第２の摺接面３２を形成し、保持器３０に円すいころ４０に対し円周方向に係合し、円すいころ４０を円周方向に間隔を空けて保持する係合部３３を形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪と内輪間に複数の円すいころと保持器を配置した円すいころ軸受に関する。

図７（特許文献１）に示すように、円すいころ軸受１００は、内輪１１０と、外輪１２０と、内輪１１０および外輪１２０間を転動する円すいころ１３０と、円すいころ１３０を円周方向に間隔を空けて回転可能に保持する保持器１４０とを有する。

一般的な円すいころ１３０は、図８の一部に示すように、保持器１４０のポケット１４１に回転可能に保持されるが、図７および図８（特許文献１）に示すものは、一部の柱部１４２のみを残して、大半の柱部を無くし、保持器１４０の小径側環状部１４３に凸部１４４を形成し、保持器１４０の大径側環状部１４５に凸部１４６に形成し、円すいころ１３０の両端面に凹部１３１、１３２を形成し、凸部１４４、１４６に凹部１３１、１３２を係合させることで、円すいころ１３０を回転可能に保持している。

このものは、大半の柱部を無くして円すいころ１３０の数を増やすことで、円すいころ軸受１００の耐えられる荷重を高めている。

前記保持器１４０は、ポケット１４１を介して円すいころ１３０に円すいころ軸受１００の軸線回りに回転可能に保持されているため、最低限の柱部１４２が必要となり、円すいころ１３０の数を増やすのに限界があり、これ以上、円すいころ軸受の耐えられる荷重を高めることが出来なかった。

特開２００８−１２１７４３号公報

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、円すいころ軸受の外径を大きくすること無しに、円すいころ軸受の耐えられる荷重をより高める。

請求項１に記載の発明は、外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間を転動する円すいころと、複数の円すいころを円周方向に間隔を空けて配置する保持器とからなる円すいころ軸受において、
前記内輪の大径側に外径側へ突出した大径側鍔部を形成し、この大径側鍔部および前記円すいころ間に前記保持器を配置し、この保持器に前記大径側鍔部に対しこれの回転方向に摺接する第１の摺接面を形成し、前記保持器に前記円すいころに対しこれの回転方向に摺接する第２の摺接面を形成し、前記保持器に前記円すいころに対し円周方向に係合し、前記円すいころを円周方向に間隔を空けて保持する係合部を形成したものである。

請求項２に記載の発明は、前記係合部が、前記円すいころの前記外輪側の外周に摺接する係合突起であることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、前記係合部が、前記円すいころの大径側端面へ突出した係合凸部であり、前記円すいころの大径側端面に前記係合凸部に係合する係合凹部を形成し、前記係合凸部および前記係合凹部を円すいころの回転軸線と同軸に設けたことを特徴とするものである。

本発明によれば、円すいころ軸受の外径を大きくすること無しに、円すいころ軸受の耐えられる荷重をより高めることができる。

本発明の実施形態における円すいころ軸受の断面図である。本発明の実施形態における円すいころ軸受の図１のＡ矢視図である。本発明の実施形態における円すいころ軸受の図１のＢ矢視図である。本発明の実施形態における円すいころ軸受の図１のＤ−Ｄ線における平面展開図である。本発明の実施形態における円すいころ軸受の図１のＦ−Ｆ線断面図である。本発明の他の実施形態における円すいころ軸受の断面図である。従来の円すいころ軸受の断面図である。従来の円すいころ軸受の保持器の正面図である。

本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は、円すいころ軸受の断面図であり、図２は、図１のＡ矢視図であり、図３は、図１のＢ矢視図であり、図４は、図１のＤ−Ｄ線における平面展開図であり、図５は、円すいころ軸受の図１のＦ−Ｆ線断面図である。

図１乃至図３に示すように、円すいころ軸受１０は、リング状の外輪１１と、外輪１１の内周側に配置されるリング状の内輪２０と、外輪１１および内輪２０間に配置されるリング状の保持器３０と、保持器３０によって円周方向に間隔を空けて配置される複数の円すいころ４０とからなっている。外輪１１、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０は、いずれも金属の材料で構成され、特に鉄系の材料がよく使われる。

外輪１１の内周には、外輪１１の軸線に対して傾斜した外輪側軌道面１２が形成されている。内輪２０の外周には、内輪２０の軸線に対して傾斜した内輪側軌道面２２と、内輪２０の軸線に対して平行な嵌合面２７とが形成されている。また内輪２０には、内輪側軌道面２２および嵌合面２７を挟んで小径側に外径方向へ突出した小径側鍔部２３が形成され、内輪側軌道面２２および嵌合面２７を挟んで大径側に外径方向へ突出した大径側鍔部２４が形成されている。小径側鍔部２３の円すいころ４０側の端面には、円すいころ４０の後述する小径側端面４１に接触する小径側内側端面２５が形成されている。

大径側鍔部２４の円すいころ４０側の端面には、保持器３０の後述する第１の摺動面３１に接触する大径側内側端面２６が形成され、この大径側内側端面２６には内径側から順に、第１の油溝５１、第２の油溝５２、第３の油溝５３が形成されている。第１の油溝５１は、円弧状の形状を有し、円周方向に等間隔に複数形成されている。第２の油溝５２および第３の油溝５３は、内輪２０の軸線回りに形成された環状の溝である。第１の油溝５１、第２の油溝５２、第３の油溝５３は、潤滑油を保持する機能を有し、第１の油溝５１、第２の油溝５２、第３の油溝５３に保持された潤滑油を、第１の摺動面３１および大径側内側端面２６間に供給することによって、第１の摺動面３１および大径側内側端面２６間の焼き付きを防止できる。

内輪２０は、内輪側軌道面２２および大径側鍔部２４を形成した大径側部材５０と、小径側鍔部２３を形成した小径側部材５５とからなり、大径側部材５０および小径側部材５５は、ボルト５６を介して互いに同軸に連結されている。内輪２０の内周側には、保持軸６０が挿入できるよう嵌合面が形成され、保持軸６０は、大径側部材５０および小径側部材５５を互いに同軸に組付ける役目を有する。

図１、図３および図４に示すように、保持器３０は、リング状の形状を有し、径方向においては外輪１１および内輪２０間に配置され、軸方向においては大径側鍔部２４および円すいころ４０間に配置される。また保持器３０は、内輪２０の大径側内側端面２６に対し内輪２０の回転方向に摺接する第１の摺動面３１を有し、円すいころ４０の後述する大径側端面４２に対し円すいころ４０の回転方向に摺接する第２の摺動面３２を有する。さらに保持器３０は、円すいころ４０側へ軸方向に突出し、かつ複数の円すいころ４０間に配置された係合突起３３を有する。係合突起３３の円周方向両側には、円すいころ４０の外周に摺接する第３の摺動面３４が形成され、係合突起３３は複数の円すいころ４０を円周方向に間隔を空けて保持する機能を有する。第１の摺動面３１は、保持器３０の軸線に対し垂直な面であり、第２の摺動面３２は、円すいころ４０の回転軸線に対し垂直な面である。保持器３０は、鍛造等により成形され、切削により所定の寸法に仕上げられる。

前記円すいころ４０は、円すい形状から頂部を除去した形状を有するもので、前記外輪側軌道面１２と前記内輪側軌道面２２上を転動する転動面と、小径側の端面に形成された小径側端面４１と、大径側の端面に形成された大径側端面４２を有する。

続いて上述した構成にもとづいて、組付け動作を説明する。

保持軸６０に大径側部材５０を嵌合させ、大径側部材５０の嵌合面２７に保持器３０を遊嵌させる。次に、円すいころ４０を内輪側軌道面２２上に配置し、円すいころ４０の外周を係合突起３３に係合させる。保持軸６０に小径側部材５５を嵌合させ、ボルト５６をねじ込むことにより大径側部材５０および小径側部材５５を互いに同軸に連結する。大径側部材５０および小径側部材５５から保持軸６０を抜き取る。こうして、内輪２０、保持器３０、円すいころ４０がバラバラにならないように一体化し、一体化した内輪２０、保持器３０、円すいころ４０は、図略の回転軸に組付けられる。図略のハウジングに外輪１１が取り付けられ、この外輪１１に回転軸と一体化した内輪２０、保持器３０、円すいころ４０が挿入される。こうして、回転軸はハウジングに対し円すいころ軸受１０を介して軸承される。

このようにして組付けられた回転軸および内輪２０を回転させると、円すいころ４０は外輪側軌道面１２および内輪側軌道面２２上を転動しながら内輪２０の回転方向と同方向へ移動する。このとき、保持器３０は、軸方向において、大径側鍔部２４と円すいころ４０とで挟み込まれ、大径側内側端面２６で案内支持され、円周方向において、係合突起３３と円すいころ４０とが係合しているので、円すいころ４０の転動によって保持器３０が内輪２０と同方向へ回転する。

回転軸に作用する軸方向の力は、主に、内輪側軌道面２２を介して円すいころ４０に作用し、さらに外輪側軌道面１２を介して外輪１１に作用する。また回転軸に作用する軸方向の力は、補助的に、大径側内側端面２６を介して保持器３０に作用し、さらに、大径側端面４２を介して円すいころ４０に作用し、またさらに、外輪側軌道面１２を介して外輪１１に作用する。円すいころ４０および大径側鍔部２４間に保持器３０を介挿することにより、円すいころ４０の大径側端面４２の接触面積が増え、円すいころ軸受１０の耐えられる荷重が高められる。円すいころ４０の回転による接触と、保持器３０の回転による接触が分散され、第２の摺動面３２、大径側内側端面２６のそれぞれで接触による摩耗が発生し、摩耗による寿命を延ばすことができる。従来の保持器の柱部に代えて係合突起３３を使用することにより、円すいころ４０を内輪２０の円周方向に多数配置することができ、円すいころ軸受１０の耐えられる荷重を高めることができる。

本発明はこうした実施形態に何等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、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、円すいころ４０の外輪１１側の外周に係合突起３３を係合させた。他の実施形態として、図６に示すように、保持器３０の第２の摺動面３２に円すいころ４０側へ突出した係合凸部３５を形成し、この係合凸部３５が係合する係合凹部４５を円すいころ４０の大径側端面４２に形成しても良い。係合凸部３５および係合凹部４５は、円すいころ４０の回転軸線と同軸上に形成される。このものは、円すいころ４０間に係合突起３３が無い分だけ、円すいころ４０をより多く配置することができる反面、円すいころ４０および保持器３０間の接触面積が減る。上述した実施形態と同じ部品、同じ面については、同一の番号を付与し、説明は省略する。

１１：外輪、２０：内輪、２４：大径側鍔部、３０：保持器、３１：第１の摺動面、３２：第２の摺動面、３３：係合突起（係合部）、３５：係合凸部（係合部）、４０：円すいころ、４５：係合凹部

Claims

外輪と、前記外輪の内周側に配置される内輪と、前記外輪および前記内輪間を転動する円すいころと、複数の円すいころを円周方向に間隔を空けて配置する保持器とからなる円すいころ軸受において、
前記内輪の大径側に外径側へ突出した大径側鍔部を形成し、この大径側鍔部および前記円すいころ間に前記保持器を配置し、この保持器に前記大径側鍔部に対しこれの回転方向に摺接する第１の摺接面を形成し、前記保持器に前記円すいころに対しこれの回転方向に摺接する第２の摺接面を形成し、前記保持器に前記円すいころに対し円周方向に係合し、前記円すいころを円周方向に間隔を空けて保持する係合部を形成したことを特徴とする円すいころ軸受。
前記係合部は、前記円すいころの前記外輪側の外周に摺接する係合突起であることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
前記係合部は、前記円すいころの大径側端面へ突出した係合凸部であり、前記円すいころの大径側端面に前記係合凸部に係合する係合凹部を形成し、前記係合凸部および前記係合凹部を円すいころの回転軸線と同軸に設けたことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。