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JP5292842B2 - 円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、鉄道車両、鉄鋼機械、工作機械、建設機械等の一般産業機械や、自動車のトランスミッション等の回転支持部に使用される円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受に関する。
円すいころ軸受は、コンパクトで、大きなラジアル荷重及びアキシャル荷重を支持することができ、しかも、高速回転で使用することができるため、広く使用されている。
従来の円すいころ軸受としては、例えば、図８に示す円すいころ軸受５０が知られている。この円すいころ軸受５０は、内周面に外輪軌道面５１ａを有する外輪５１と、外周面に内輪軌道面５２ａを有する内輪５２と、外輪軌道面５１ａと内輪軌道面５２ａとの間に転動可能に配設される複数の円すいころ５３と、円すいころ５３を円周方向に等間隔に保持する保持器５４と、を備える。
保持器５４は、図９に示すように、大径側円環部５５と、大径側円環部５５と同軸配置される小径側円環部５６と、大径側円環部５５と小径側円環部５６とを連結すべく、円周方向に略等間隔で複数配置される柱部５７と、円周方向に互いに隣り合う柱部５７の間に形成され、円すいころ５３を転動可能に保持するポケット部５８と、を有する。
ところで、円すいころ軸受５０では、回転トルクの発生要因として、円すいころ５３と内輪５２との間の摩擦抵抗の他に、図８の矢印に示すように、内輪５２の小径側端部から流入して大径側端部から排出される潤滑油の軸受内での攪拌抵抗があり、この回転トルクが大きいと、エネルギー節約の観点から好ましくない。
このため、軸受の回転トルクの低減を目的として、保持器５４の小径側端部の内輪５２側への折り曲げ部と内輪５２との間隙を調整して、軸受内への潤滑油の流入量を減らし、これにより、軸受内での潤滑油の攪拌抵抗を低減する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、同様に、軸受の回転トルクの低減を目的として、保持器５４の小径側端部の内輪５２側への折り曲げ部と内輪５２との間隙、及び保持器５４の大径側端部の内輪５２側への折り曲げ部と内輪５２との間隙を調整して、軸受内への潤滑油の流入量を最小限に抑える技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−２０１１４９号公報 特開平１０−８９３５３号公報
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載の円すいころ軸受では、保持器５４の内輪５２側への折り曲げ部と内輪５２との間隙の寸法調整や内輪５２側の加工が必要になり、また、保持器５４の基本断面形状を変更しなければならないため、製造コストが増加する可能性があった。
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、軸受内での潤滑油の攪拌抵抗を低減することができ、軸受の回転トルクを低減することができる円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受を提供することにある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）大径側円環部と、大径側円環部と同軸配置される小径側円環部と、大径側円環部と小径側円環部とを連結すべく、円周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、円周方向に互いに隣り合う柱部の間に形成され、円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、合成樹脂製であり、大径側円環部、小径側円環部、及び柱部のうち大径側円環部の軸方向端面にのみ潤滑油逃げ用の貫通穴が設けられ、貫通穴は大径側円環部を略軸方向に貫通するように形成され、貫通穴の径方向寸法は大径側円環部の径方向の板厚の５０％以下であり、貫通穴はポケット部それぞれに対して円周方向に互いに離間して２個ずつ配置され、これにより、軸受内部に流入する潤滑油は貫通穴を通過して排出されて、軸受内部での潤滑油の攪拌抵抗が低減することを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
（２）貫通穴それぞれが柱部の近傍に設けられていることを特徴とする（１）に記載の円すいころ軸受用保持器。
（３）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、外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動可能に配設される複数の円すいころと、円すいころを円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、保持器が、（１）又は（２）に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。
本発明の円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受によれば、保持部の大径側円環部、小径側円環部、及び柱部のうち大径側円環部の軸方向端面にのみ潤滑油逃げ用の貫通穴が設けられるため、軸受内に流入した潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、軸受内での潤滑油の攪拌抵抗を低減することができ、軸受の回転トルクを低減することができる。
また、本発明の円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受によれば、貫通穴の径方向寸法は大径側円環部の径方向の板厚の５０％以下であるため、軸受回転時に保持器に作用する荷重に耐える強度を確保しつつ、回転トルクを低減することができる。
以下、本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態を説明するための要部断面図、図２は図１に示す円すいころ軸受用保持器を説明するための斜視図、図３は図２のＡ部拡大図、図４は円すいころ軸受用保持器の第１変形例を説明するための要部拡大斜視図、図５は円すいころ軸受用保持器の第２変形例を説明するための要部拡大断面図、図６は円すいころ軸受用保持器の第３変形例を説明するための要部拡大断面図、図７は円すいころ軸受用保持器の第４変形例を説明するための要部拡大断面図である。
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配設される複数の円すいころ１３と、円すいころ１３を円周方向に等間隔に保持する円すいころ軸受用保持器１４と、を備える。
円すいころ軸受用保持器１４は、合成樹脂の射出成形で形成されており、図２に示すように、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とを連結すべく、円周方向に略等間隔で複数配置される柱部１７と、円周方向に互いに隣り合う各柱部１７の間に形成され、円すいころ１３を転動可能に保持するポケット部１８と、を備える。
そして、本実施形態では、図３に示すように、円すいころ軸受用保持器１４の大径側円環部１５の軸方向端面に潤滑油逃げ用の貫通穴１９が形成される。この貫通穴１９は、大径側円環部１５を略軸方向に貫通するように形成される。これにより、図１の矢印に示すように、内輪１２の小径側端部と保持器１４の小径側円環部１６との間からから流入した潤滑油が、外輪１１及び内輪１２の大径側端部と保持器１４の大径側円環部１５との間から排出されると共に、大径側円環部１５の貫通穴１９からも排出される。
また、貫通穴１９は、本実施形態では円形であり、各ポケット部１８に対して円周方向に互いに離間して２個ずつ配置される。また、貫通穴１６の直径Ｄは、軸受回転時に保持器１４に作用する荷重に耐える強度を確保できる範囲で、例えば、大径側円環部１５の径方向の板厚Ｔの５０％以下が好ましい。
以上説明したように、本実施形態の円すいころ軸受用保持器１４及び円すいころ軸受１０によれば、保持部１４の大径側円環部１５の軸方向端面に潤滑油逃げ用の貫通穴１９が設けられるため、軸受１０内に流入した潤滑油を速やかに排出することができる。これにより、軸受１０内での潤滑油の攪拌抵抗を低減することができ、軸受１０の回転トルクを低減することができる。
なお、本実施形態の円すいころ軸受用保持器１４の第１変形例として、上記実施形態では、貫通穴１９を柱部１７から円周方向に離れた位置に形成したが、図４に示すように、貫通穴１９を柱部１７の近傍に形成するようにしてもよい。
また、本実施形態の円すいころ軸受用保持器１４の第２変形例として、図５に示すように、貫通穴１９を四角形状としてもよい。この場合、貫通穴１９の円周方向長さＬ１は、軸受回転時に保持器１４に作用する荷重に耐える強度を確保できる範囲で、例えば、ポケット部１８の円周方向長さＬ２の５０％以下が好ましい。
また、本実施形態の円すいころ軸受用保持器１４の第３変形例として、図６に示すように、貫通穴１９を三角形状としてもよい。
また、本実施形態の円すいころ軸受用保持器１４の第４変形例として、上記実施形態では、各ポケット部１８に対して貫通穴１９を設ける場合を例示したが、図７に示すように、貫通穴１９が設けられるポケット部１８と貫通穴１９が設けられないポケット部１８が円周方向に交互に配置されるようにしてもよい。なお、本変形例では、貫通穴１９は、ポケット部１８の円周方向中央部に１個配置されている。
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。
例えば、上記実施形態では、１個のポケット部１８に対して貫通穴１９を１個又は２個設ける場合を例示したが、これに限定されず、貫通穴１９を３個以上設けるようにしてもよい。また、貫通穴１９の形状も上記に限定されず任意である。
本発明に係る円すいころ軸受用保持器及び円すいころ軸受の一実施形態を説明するための要部断面図である。 図１に示す円すいころ軸受用保持器を説明するための斜視図である。 図２のＡ部拡大図である。 円すいころ軸受用保持器の第１変形例を説明するための要部拡大斜視図である。 円すいころ軸受用保持器の第２変形例を説明するための要部拡大断面図である。 円すいころ軸受用保持器の第３変形例を説明するための要部拡大断面図である。 円すいころ軸受用保持器の第４変形例を説明するための要部拡大断面図である。 従来の円すいころ軸受を説明するための要部断面図である。 従来の円すいころ軸受用保持器を説明するための斜視図である。
符号の説明
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
１４ 円すいころ軸受用保持器
１５ 大径側円環部
１６ 小径側円環部
１７ 柱部
１８ ポケット部
１９ 貫通穴

Claims (3)

  1. 大径側円環部と、前記大径側円環部と同軸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連結すべく、円周方向に略等間隔で複数配置される柱部と、円周方向に互いに隣り合う前記柱部の間に形成され、円すいころを転動可能に保持するポケット部と、を有する円すいころ軸受用保持器であって、
    合成樹脂製であり、
    前記大径側円環部、前記小径側円環部、及び前記柱部のうち前記大径側円環部の軸方向端面にのみ潤滑油逃げ用の貫通穴が設けられ、
    前記貫通穴は前記大径側円環部を略軸方向に貫通するように形成され、
    前記貫通穴の径方向寸法は前記大径側円環部の径方向の板厚の５０％以下であり、
    前記貫通穴は前記ポケット部それぞれに対して円周方向に互いに離間して２個ずつ配置され、
    これにより、軸受内部に流入する潤滑油は前記貫通穴を通過して排出されて、前記軸受内部での前記潤滑油の攪拌抵抗が低減することを特徴とする円すいころ軸受用保持器。
  2. 前記貫通穴それぞれが前記柱部の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受用保持器。
  3. 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配設される複数の円すいころと、前記円すいころを円周方向に等間隔に保持する保持器と、を備える円すいころ軸受であって、
    前記保持器が、請求項１又は２に記載の円すいころ軸受用保持器であることを特徴とする円すいころ軸受。
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