(57)【要約】【課題】アンダーレース潤滑のように内輪に直接油路を形成せずに、保持器よりも径方向内側から径方向外方へ向けて潤滑油を供給する潤滑方式を採用した場合であっても、内輪の潤滑性能を高めることができる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１０において、保持器１４の少なくとも一方の環状体１５の内周面が、第１の内周面２１と、第１の内周面２１よりも軸方向内側に配置された第２の内周面２２とを含み、第１の内周面２１は、軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜し、第２の内周面２２は、一定の内径に形成されるか又は第１の内周面２１とは異なる角度で軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、内輪の径方向外側に対向して配置された外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器とを備え、前記保持器が、軸方向に間隔をあけて配置された一対の環状体と前記一対の環状体を接続する複数の柱とを有しかつ前記一対の環状体と前記複数の柱とで囲まれた空間が前記転動体を収容するポケットとされている、転がり軸受であって、
少なくとも一方の前記環状体の内周面が、第１の内周面と、前記第１の内周面よりも軸方向内側に配置された第２の内周面とを含み、
前記第１の内周面は、軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜し、
前記第２の内周面は、一定の内径に形成されるか又は前記第１の内周面とは異なる角度で軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜している、転がり軸受。
【請求項２】
前記第２の内周面が、軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜し、
前記転がり軸受の軸心に対する前記第２の内周面の傾斜角度が、前記軸心に対する前記第１の内周面の傾斜角度よりも大きい、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記内輪の外周面に、前記第１の内周面及び前記第２の内周面のうちの一方の内周面と対向しかつ軸方向内側へ向けて外径が大きくなる傾斜面が形成されている、請求項１又は２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記一方の内周面と前記内輪の傾斜面とが平行に配置されている、請求項３に記載の転がり軸受。
【請求項５】
少なくとも前記第１の内周面が、前記内輪よりも軸方向外側へ張り出している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速回転に適した転がり軸受の潤滑方法として、オイルエア潤滑、オイルミスト潤滑、オイルジェット潤滑等が知られている。このうちオイルジェット潤滑には、転がり軸受の軸方向の一側部において軸の外周面で開口する噴射口からオイルを噴出し、転がり軸受内部にオイルを供給するものがある。このタイプのオイルジェット潤滑においては、軸の高速回転によってエアカーテンが生じるため、転がり軸受内の意図した箇所にオイルを供給し難くなる場合がある。特に、遠心力等によりオイルが径方向外側（外輪側）へ移動しやすくなるので、外輪へのオイルの供給が多くなる反面、内輪へのオイルの供給が困難となる。
【０００３】
内輪へのオイルの供給性能を高めた潤滑方法として、アンダーレース潤滑が知られている（例えば、特許文献１参照）。このアンダーレース潤滑は、内輪軌道に形成した油路から内輪軌道に直接オイルを供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１５０９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アンダーレース潤滑では、内輪軌道に直接油路を形成するため、内輪軌道の短寿命化や製造コストの高騰などを招く。
本発明は、アンダーレース潤滑のように内輪に直接油路を形成せずに、保持器よりも径方向内側から径方向外方へ向けて潤滑油を供給する潤滑方式を採用した場合であっても、内輪の潤滑性能を高めることができる転がり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】
（１）本発明は、内輪と、内輪の径方向外側に対向して配置された外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に配置された複数の転動体と、前記複数の転動体を保持する保持器とを備え、前記保持器が、軸方向に間隔をあけて配置された一対の環状体と前記一対の環状体を接続する複数の柱とを有しかつ前記一対の環状体と前記複数の柱とで囲まれた空間が前記転動体を収容するポケットとされている、転がり軸受であって、少なくとも一方の前記環状体の内周面が、第１の内周面と、前記第１の内周面よりも軸方向内側に配置された第２の内周面とを含み、前記第１の内周面は、軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜し、前記第２の内周面は、一定の内径に形成されるか又は前記第１の内周面とは異なる角度で軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜している。
【０００７】
以上の構成を有する転がり軸受によれば、保持器よりも径方向内側から径方向外方へ向けて潤滑油が供給される場合に、少なくとも一方の環状体における第１の内周面によって潤滑油を受け止め、潤滑油を軸方向内方へ導くことができる。そのため、ポケット内に潤滑油を流入させやすくなり、転動体と内輪との接触部分の潤滑を促進し、内輪の潤滑性能を高めることができる。また、一方の環状体の内周面は、第１の内周面に加えて第２の内周面を含み、この第２の内周面は、一定の内径に形成されるか又は第１の内周面とは異なる角度で軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜するので、一方の環状体の内周面と内輪との間に形成される潤滑油の流路を種々の形状に形成することができ、当該流路の設計の自由度を高め、潤滑油の流れを所望に制御することができる。
【０００８】
（２）好ましくは、前記第２の内周面が、軸方向内側ほど内径が大きくなるように傾斜し、転がり軸受の軸心に対する第２の内周面の傾斜角度が、前記軸心に対する前記第１の内周面の傾斜角度よりも大きい。
この構成によれば、第１の内周面によって受け止められて軸方向内側へ導かれた潤滑油は、第２の内周面によってより径方向外側へ導かれる。そのため、潤滑油をポケット内へ流入させやすくすることができる。
【０００９】
（３）好ましくは、前記内輪の外周面に、前記第１の内周面及び前記第２の内周面のうちの一方の内周面と対向しかつ軸方向内側へ向けて外径が大きくなる傾斜面が形成されている。
このような構成によって、一方の内周面と内輪の外周面との間に所定の通路幅を有する潤滑油の流路を形成することができる。
【００１０】
（４）好ましくは、前記一方の内周面と前記内輪の傾斜面とが平行に配置されている。
このような構成によって、一方の内周面と内輪の外周面との間に一定の通路幅を有する潤滑油の流路を形成することができる。そのため、保持器が径方向又は軸方向に移動したとしても、一方の内周面と内輪の傾斜面との間の流路を維持し、当該流路への潤滑油の流入を許容することができる。
【００１１】
（５）好ましくは、少なくとも前記第１の内周面が、前記内輪よりも軸方向外側へ張り出している。
このような構成によって、転がり軸受よりも軸方向外側から径方向外方へ向けて供給される潤滑油を第１の内周面で容易に受け止めて軸方向内側へ導くことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アンダーレース潤滑のように内輪に直接油路を形成せずに、保持器よりも径方向内側から径方向外方へ向けて潤滑油を供給する潤滑方式を採用した場合であっても、内輪の潤滑性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る転がり軸受の縦断面図である。
【図２】図１の転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図３】第２の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】第３の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図５】第４の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る転がり軸受の縦断面図（転がり軸受の軸心を含む断面図）である。
転がり軸受１０は、内輪１１と、外輪１２と、複数の転動体１３と、保持器１４とを備えている。本実施形態の転がり軸受１０は、転動体１３が玉により構成された深溝玉軸受である。転がり軸受１０は、軸方向の中心Ｃで線対称形状に形成されている。
【００１５】
なお、以下の説明では、軸方向に関して、転がり軸受１０の内部から外部へ向かう側（又は方向）を軸方向外側（又は軸方向外方）ともいい、転がり軸受１０の外部から内部へ向かう側（又は方向）を軸方向内側（又は軸方向内方）ともいう。
【００１６】
内輪１１は、円環状に形成されている。内輪１１の外周面には、転動体１３が転動する軌道１１ａが形成されている。この軌道１１ａは、略凹円弧形状の断面を有している。軌道１１ａの軸方向両側には、肩部１１ｂが設けられている。内輪１１は、内周面が軸１の外周面に嵌合されることによって軸１に固定されている。
【００１７】
外輪１２は、円環状に形成されている。外輪１２は、内輪１１の径方向外側に配置されている。外輪１２の内周面には、転動体１３が転動する軌道１２ａが形成されている。この軌道１２ａは、略凹円弧形状の断面を有している。軌道１２ａの軸方向両側には、肩部１２ｂが設けられている。外輪１２は、外周面がハウジング２に嵌合されることによってハウジング２に固定されている。本実施形態の外輪１２は、内輪１１よりも軸方向の幅が大きい。そして、外輪１２は、内輪１１から軸方向の両側に張り出している。
【００１８】
複数の転動体１３は、内輪１１の軌道１１ａと外輪１２の軌道１２ａとの間に周方向に間隔をあけて配置されている。
保持器１４は、複数の転動体１３を保持し、複数の転動体１３の周方向の間隔を略一定に保持する。本実施形態の保持器１４は、合成樹脂製である。保持器１４は、軸方向に間隔をあけて配置された一対の環状体１５と、これら一対の環状体１５を接続する複数の柱１６とを有している。
【００１９】
一対の環状体１５は、円環状に形成されている。複数の柱１６は、周方向に間隔をあけて配置されている。一対の環状体１５の間であって周方向に隣り合う柱１６の間が転動体１３を収容するポケット１７となる。
保持器１４の軸方向の幅は、内輪１１及び外輪１２よりも大きい。保持器１４は、内輪１１及び外輪１２から軸方向の両外側に張り出している。
【００２０】
保持器１４は、転動体１３を軸方向両側から保持する両抱きタイプである。また、保持器１４としては、軸方向に分割されている一対の分割体を連結することにより構成される合せ保持器を採用することができる。
【００２１】
ポケット１７は、径方向外側からみると円形状に形成されている。また、ポケット１７の内面は、転動体１３の外周面よりも半径が僅かに大きな球面に沿った凹曲面形状を有している。このため、ポケット１７と転動体１３の外周面との間には僅かな隙間が形成される。また、保持器１４は、転動体１３によって位置決めがされる。言い換えると、保持器１４は、転動体案内される。
【００２２】
転がり軸受１０は、軸１が回転することによって内輪１１もともに回転する。このとき、転動体１３は、内輪１１の軌道１１ａ及び外輪１２の軌道１２ａを転動しつつ転がり軸受１０の軸心回りに公転する。転動体１３を保持する保持器１４も、転動体１３の公転に伴って軸心回りに回転する。
【００２３】
本実施形態の転がり軸受１０は、オイルジェット潤滑方式により潤滑される。内輪１１が嵌合されている軸１には、潤滑油を流すための油路１ａが形成され、この油路１ａは、転がり軸受１０の軸方向外側において軸１の外周面で開口する給油口１ａ１を有している。潤滑油は、油路１ａを通過して給油口１ａ１から径方向外方へ向けて噴射される。また、軸１が回転しているので、給油口１ａ１から噴射される潤滑油には径方向外方へ向けた遠心力が付与される。
【００２４】
給油口１ａ１の径方向外側には、保持器１４の軸方向一方側（図１において左側）の環状体１５が配置されている。
図２は、図１の転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
環状体１５の内周面は、第１の内周面２１と、第２の内周面２２とを含む。第１の内周面２１は、軸方向内側に向けて徐々に内径が大きくなるように傾斜している。第２の内周面２２も、軸方向内側に向けて徐々に内径が大きくなるように傾斜している。転がり軸受１０の軸心Ｏ（図１参照）に対する第１の内周面２１の角度（劣角）θ１と、第２の内周面２２の角度（劣角）θ２とは、互いに異なっている。
【００２５】
本実施形態では、第１の内周面２１の角度θ１が、０°＜θ１＜９０°に設定されている。また、第２の内周面２２の角度θ２は、０°＜θ２＜９０°に設定されている。そして、両角度θ１，θ２の間には、θ１＜θ２の関係がある。
【００２６】
第１の内周面２１は、内輪１１よりも軸方向外側に張り出している。また、第１の内周面２１は、油路１ａの給油口１ａ１の径方向外側に配置されている。したがって、給油口１ａ１は、その全体が第１の内周面２１によって径方向外側から覆われている。
第２の内周面２２は、その軸方向外側の一部が内輪１１よりも軸方向外側に張り出している。
【００２７】
内輪１１の肩部１１ｂの外周面には、軸方向内側へ向けて外径が大きくなる傾斜面１１ｃが形成されている。転がり軸受１０の軸心Ｏに対する傾斜面１１ｃの角度（劣角）θ３は、０°＜θ３＜９０°に設定されている。
また、本実施形態では、第２の内周面２２の角度θ２と、傾斜面１１ｃの角度θ３とが、θ２＝θ３の関係にある。つまり、第２の内周面２２と傾斜面１１ｃとは平行である。
【００２８】
油路１ａの給油口１ａ１から噴射される潤滑油は、給油口１ａ１の径方向外方に配置された第１の内周面２１に吹き付けられる。第１の内周面２１に吹き付けられた潤滑油は、保持器１４の回転による遠心力によって第１の内周面２１上を流れる。具体的に、第１の内周面２１は、軸方向内側へ向けて内径が大きくなる傾斜面に形成されているので、潤滑油は、第１の内周面２１上で軸方向内側へ導かれ、第２の内周面２２と内輪１１との隙間に流入する。
【００２９】
第２の内周面２２と内輪１１との隙間に流入した潤滑油は、さらに第２の内周面２２によって軸方向内側へ導かれる。第２の内周面２２は、第１の内周面２１よりも大きな角度θ２で傾斜しているので、潤滑油は、より径方向外側へ導かれる。そのため、潤滑油はポケット１７に流入しやすくなり、ポケット１７内の転動体１３や転動体１３が接触する内輪１１の軌道１１ａの潤滑が促進される。したがって、内輪１１の潤滑性能を高めることができる。
【００３０】
内輪１１の肩部１１ｂの外周面は、第２の内周面２２と平行な傾斜面１１ｃを有している。そのため、第２の内周面２２と傾斜面１１ｃとの間に形成される潤滑油の流路は、その長さ全体で幅ｔが均一となる。そして、保持器１４が転動体１３に案内されつつ径方向及び軸方向に若干移動したとしても、第２の内周面２２と内輪１１の傾斜面１１ｃとの間の潤滑油の流路の幅ｔは均一な状態で維持され、局所的に狭くなることがないので、当該流路内の潤滑油の流れが阻害されることはほとんどない。
【００３１】
第１の内周面２１は、給油口１ａ１の全体を径方向外側から覆っているので、給油口１ａ１から噴射された潤滑油を確実に第１の内周面２１で受け止め、軸方向内側へ導くことができる。
【００３２】
図３は、第２の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
本実施形態では、第２の内周面２２の角度θ２と、内輪１１の傾斜面１１ｃの角度θ３とが同一ではなく、θ２＜θ３の関係にある。そのため、第２の内周面２２と内輪１１の傾斜面１１ｃと間に形成される潤滑油の流路の幅ｔは全体にわたって均一ではなく、軸方向外側において広く軸方向内側において狭くなっている。そのため、第１の内周面２１から軸方向内側へ導かれた潤滑油が、第２の内周面２２と傾斜面１１ｃとの間の流路に流入しやすくなっており、ポケット１７内へ潤滑油をより流入させやすくすることができる。
【００３３】
図４は、第３の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
本実施形態では、第２の内周面２２が転がり軸受１０の軸心Ｏと平行に配置されている。また、内輪１１の肩部１１ｂの外周面も、転がり軸受１０の軸心Ｏと平行である。つまり、図２及び図３におけるθ２及びθ３に相当する角度が０°である。したがって、第２の内周面２２と内輪１１の肩部１１ｂの外周面とは平行に配置されている。
【００３４】
本実施形態では、第１の内周面２１によって軸方向内側へ導かれた潤滑油が、第２の内周面２２と内輪１１との隙間に入り込む。第２の内周面２２は、軸心Ｏと平行に配置されているので、軸方向内方及び径方向外方への潤滑油の流れが抑制される。つまり、第１の内周面２１によって促進された潤滑油の流れを第２の内周面２２によって制限することができる。前述した第１、第２の実施形態では、第２の内周面２２によって潤滑油が軸方向内方及び径方向外方へ導かれ、本実施形態では、潤滑油の軸方向内方及び径方向外方への流れが抑制される。つまり、第２の内周面２２は、その角度θ２によってポケット１７や転動体１３への潤滑油の流れを好適に制御することができ、ポケット１７内へ流入する潤滑油量を所望に調整することができる。
【００３５】
図５は、第４の実施形態に係る転がり軸受の要部を拡大して示す縦断面図である。
本実施形態では、環状体１５の第１の内周面２１が、油路１ａの給油口１ａ１の全体を径方向外側から覆うのではなく、一部を径方向外側から覆っている。このような構成であっても、給油口１ａ１から噴射された潤滑油は、第１の内周面２１によって軸方向内側へ導かれ、ポケット１７や転動体１３への潤滑油の供給が促進される。
【００３６】
また、環状体１５の第１の内周面２１は、油路１ａの給油口１ａ１を覆わず、給油口１ａ１よりも軸方向内側に配置されていてもよい。この場合、給油口１ａ１から噴射された潤滑油を軸方向内側へ導く作用は小さくなるが、軸方向に拡散し第１の内周面２１の径方向内側に入り込んだ潤滑油を軸方向内方へ導くことができる。
【００３７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において設計変更可能である。
上記実施形態では、環状体１５の内周面が、第１の内周面２１及び第２の内周面２２の２つの内周面を備えていたが、３つ以上の内周面を備えていてもよい。例えば、第１の内周面２１の軸方向外側、第１の内周面２１と第２の内周面２２との間、又は、第２の内周面２２の軸方向内側に、第３の内周面を備えることができる。３つの以上の内周面を備える場合、必ずしも全ての内周面の傾斜角度が異なっている必要はなく、軸方向で隣に位置する内周面同士が異なる傾斜角度をもっており、その角度が０°以上９０°未満であればよい。
【００３８】
上記実施形態では、軸１に油路１ａ及び給油口１ａ１が形成されていたが、これらは内輪１１又は外輪１２に隣接された間座等に設けられていてもよい。また、給油口１ａ１は、軸心Ｏに対して直交する径方向外方に向けて開口するように設けられているが、これに限定されない。潤滑油の噴出する方向は、径方向外方の方向成分が含まれることが好ましく、給油口１ａ１は、例えば径方向外方に対して斜めに傾斜する方向に潤滑油を噴出するように開口していてもよい。
【００３９】
上記実施形態においては、保持器１４が内輪１１よりも軸方向外側へ張り出していたが、保持器１４が内輪１１の幅内に収められていてもよい。このような構成によっても、給油口１ａ１から噴射された潤滑油は、軸方向に拡散することによって保持器１４と内輪１１との間に入り込み、第１の内周面２１によって軸方向内方へ導かれる。
【００４０】
保持器１４は、転がり軸受１０の軸方向の中心Ｃで線対称形状に形成されているので、一対の環状体１５の双方が第１の内周面２１及び第２の内周面２２を備えている。しかしながら、油路１ａが形成された軸方向一方側の環状体１５のみに第１の内周面２１及び第２の内周面２２が形成されていてもよい。
【００４１】
また、転がり軸受１０の軸方向両外側に油路１ａが形成されていてもよく、この場合、各油路１ａの給油口１ａ１から噴射された潤滑油を軸方向両側の環状体１５の第１の内周面２１によって軸方向内側へ導くことができる。
第１の内周面２１の角度θ１と第２の内周面２２の角度θ２とは、θ１＞θ２の関係にあってもよい。
【００４２】
転がり軸受１０の潤滑方式は、転がり軸受１０の軸方向外側から転がり軸受１０内に潤滑油を供給するものであれば、オイルジェット潤滑に限らず他の潤滑方式を採用することができる。
転がり軸受１０は、深溝玉軸受に限らず、アンギュラ玉軸受、円筒ころ軸受、円すいころ軸受等であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０：転がり軸受、１１：内輪、１１ｃ：傾斜面、１２：外輪、１３：転動体、１４：保持器、１５：環状体、１６：柱、１７：ポケット、２１：第１の内周面、２２：第２の内周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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