(57)【要約】【課題】スミアリングの発生を防止することができるスラスト軸受を提供する。【解決手段】スラスト軸受１は、その回転径方向の内側に位置する小径円環部５ａと、回転径方向の外側に位置する大径円環部５ｂと、小径円環部５ａと大径円環部５ｂを連結する柱部５ｃと、を有する保持器５を備えている。この保持器５の柱部５ｃ上面に当該柱部５ｃの長手方向に沿った溝部７を形成し、溝部７の底面７ａに下方に向かって貫通する潤滑油供給路８を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に面する円環状の第一軌道面を有する第一軌道部材と、
前記第一軌道面に対向する円環状の第二軌道面を有し、前記第一軌道部材に対して相対回転可能な第二軌道部材と、
回転径方向の内側に位置する小径円環部と、回転径方向の外側に位置する大径円環部と、前記小径円環部と前記大径円環部を連結する柱部と、を有する保持器と、
前記小径円環部と前記大径円環部と隣り合う前記柱部とで囲まれた保持器ポケット内において、前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に転動可能に配置されている転動体と、
を備えたスラスト軸受であって、
前記保持器の前記柱部上面に当該柱部の長手方向に沿った溝部が形成され、
前記溝部の底面に、下方に向かって貫通する潤滑油供給路が形成されていることを特徴とするスラスト軸受。
【請求項２】
前記溝部の前記底面は、水平面に対し傾斜するように形成されており、前記潤滑油供給路は、前記溝部の前記底面における最も低い位置よりも上方の位置に形成されている請求項１に記載のスラスト軸受。
【請求項３】
前記溝部は、前記柱部における前記小径円環部及び前記大径円環部との連結部分よりも中央側に形成されている請求項１又は２に記載のスラスト軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持器ポケットに転動体を転動可能に保持したスラスト軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばクラッシャーミル装置において、垂直軸まわりに回転する主軸を支持する軸受には、スラスト荷重を支持するために大型のスラスト円すいころ軸受のようなスラスト軸受が使用されている。
【０００３】
かかるスラスト円すいころ軸受１００は、例えば、図４に示すように、当該軸受１００において下方に配置されているとともにハウジング（図示省略）に嵌合されている第一軌道部材１０２（ハウジング軌道盤）と、当該軸受１００において上方に配置されているとともに垂直軸Ｒまわりに回転する主軸（図示省略）に嵌合されている第二軌道部材１０３（軸軌道盤）とを備えている。また、スラスト円すいころ軸受１００は、第一軌道部材１０２と第二軌道部材１０３との間に転動自在に配設された複数の円すいころ１０４と、この円すいころ１０４を回転方向に沿って所定間隔に保持するためのポケットを有する保持器１０５を備えている。
【０００４】
保持器１０５は、ラジアル軸受の保持器とは異なり、主軸の回転径方向の内側（図４の右側）に位置する小径円環部１０５ａと、回転径方向の外側（図４の左側）に位置する大径円環部１０５ｂと、これらを回転径方向に沿って連結する複数の柱部１０５ｃとで構成されている。小径円環部１０５ａと大径円環部１０５ｂと隣り合う柱部１０５ｃとで囲まれた保持器ポケット１０５ｐは、円すいころ１０４をほぼ隙間なく収容し得る大きさに形成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような形状及び配置を有する保持器１０５では、保持器１０５よりも上方の第二軌道部材１０３側に対して供給路（図示省略）から供給された潤滑油は、当該保持器１０５よりも下方の第一軌道部材１０２側に供給されにくい。
また、クラッシャーミル装置の主軸を支持するスラスト円すいころ軸受１００には、保持器１０５の質量が大きいこと等により、大きなスラスト荷重が作用するため、スラスト円すいころ軸受１００の引きずりトルク（無負荷状態の駆動系を回転させるのに必要なトルク）が大きく、円すいころ１０４の転がり運動に滑りが混在しやすい。
【０００６】
このような保持器１０５の形状に起因する潤滑油の第一軌道部材１０２側への供給不足と、引きずりトルクが大きいことに起因する円すいころ１０４の転がり運動に滑りが混在することにより、円すいころ１０４や第一軌道部材１０２の転がり面にスミアリング（転がり面に部分的な微小焼付きを起こした部分が群がっている現象）が発生する問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スミアリングの発生を防止することができるスラスト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】
【０００８】
上記目的を達成する本発明は、上方に面する円環状の第一軌道面を有する第一軌道部材と、前記第一軌道面に対向する円環状の第二軌道面を有し、前記第一軌道部材に対して相対回転可能な第二軌道部材と、回転径方向の内側に位置する小径円環部と、回転径方向の外側に位置する大径円環部と、前記小径円環部と前記大径円環部を連結する柱部と、を有する保持器と、前記小径円環部と前記大径円環部と隣り合う前記柱部とで囲まれた保持器ポケット内において前記第一軌道面と前記第二軌道面との間に転動可能に配置されている転動体と、を備えたスラスト軸受であって、前記保持器の前記柱部上面に当該柱部の長手方向に沿った溝部が形成され、前記溝部の底面に、下方に向かって貫通する潤滑油供給路が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記のように構成されたスラスト軸受によれば、保持器の柱部上面に当該柱部の長手方向に沿った溝部を形成し、溝部の底面に、下方に向かって貫通する潤滑油供給路を形成したことにより、保持器よりも上方の第二軌道部材側に対して供給路から供給された潤滑油を溝部に溜めつつ潤滑油供給路から下方へ導くことができる。これにより、保持器の柱部すなわち隣り合う転動体の間から潤滑油を保持器よりも下方の第一軌道部材側に供給することができる。しかも、保持器の柱部に溝部及び潤滑油供給路を形成したことにより、保持器が軽くなり、引きずりトルクを低減させることができるため、円すいころの転がり運動に滑りが混在することを抑制できる。したがって、円すいころや第一軌道部材の転がり面にスミアリングが発生することを防止することができる。
【００１０】
また、溝部の底面は、水平面に対し傾斜するように形成されており、潤滑油供給路は、溝部の底面における最も低い位置よりも上方の位置に形成されていることが好ましい。この場合、停止時に潤滑油を溝部に留めておくことができるため、起動時に第一軌道面に供給する潤滑油を確保することができる。
【００１１】
また、溝部は、柱部における小径円環部及び大径円環部との連結部分よりも中央側に形成されていることが好ましい。この場合、保持器において最も強度が弱い柱部の小径円環部及び大径円環部との連結部分の強度低下を避けることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のスラスト軸受によれば、第一軌道面への潤滑油の供給量の増加、及び保持器の軽量化による引きずりトルクの減少により、スミアリングの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るスラスト軸受の断面説明図である。
【図２】図１に示されるスラスト軸受の保持器の平面説明図である。
【図３】保持器の変形例の断面説明図である。
【図４】従来のスラスト軸受の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスラスト軸受１の断面説明図であり、図２は、図１に示されるスラスト軸受１の保持器５の平面説明図である。
このスラスト軸受１は、例えば、搖動しながら垂直軸Ｒまわりに回転する、クラッシャーミル装置の主軸である回転軸（軸体）を支持するスラストころ軸受１である。さらに詳しくは、スラスト軸受１はスラスト円すいころ軸受１であり、互いに対向する第一軌道部材２（ハウジング軌道盤）及び第二軌道部材３（軸軌道盤）と、第一軌道部材２と第二軌道部材３との間に転動可能に配置された複数の転動体としての円すいころ４と、円すいころ４を所定間隔に保持するための保持器５とから構成されている。
【００１５】
第一軌道部材２は、円環状に形成されており、スラスト軸受１において下方側に配置され、その下面２ａがハウジング（図示省略）に嵌合されている。第一軌道部材２の上面には、円すいころ４を転動させる環状の面からなる第一軌道面２ｂが形成されている。第一軌道面２ｂは、回転径方向外側（図１の左側）へ向かうにつれて下方へと傾斜している。また、第一軌道部材２の径方向外側には鍔部２ｃが形成されており、この鍔部２ｃに円すいころ４の大径側端面４ａを摺動させて、円すいころ４の軸４ｒ方向に作用する荷重を受け止めている。
【００１６】
第二軌道部材３は、第一軌道部材２と同径の円環状に形成されており、第一軌道部材２と同心となるようにスラスト軸受１において上方側に配置され、その上面３ａが回転軸（図示省略）に嵌合されている。第二軌道部材３の下面には、円すいころ４を転動させる環状の水平面からなる第二軌道面３ｂが第一軌道面２ｂに対して回転軸Ｒ（垂直軸）方向において対向するように形成されている。
【００１７】
円すいころ４は、円すい台形状に形成されており、その小径側が回転径方向の内側、大径側が回転径方向の外側となるように配置されている。また、円すいころ４は、スラスト円すいころ軸受１の回転周方向に沿って等間隔に複数配置されている。
【００１８】
保持器５は、スラスト軸受１の回転径方向の内側（図２の右側）に位置する小径円環部５ａと、回転径方向の外側（図２の左側）に位置する大径円環部５ｂと、これらをその径方向に沿って連結する複数の柱部５ｃとで構成されている。
小径円環部５ａと大径円環部５ｂは、第一軌道部材２の環状の面からなる第一軌道面２ｂ及び第二軌道部材３の環状の水平面からなる第二軌道面３ｂと同心となるように配置されている。
【００１９】
柱部５ｃは、小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂの周方向に沿って等間隔に配置され、かつ、その径方向に沿って細長い横断面矩形状に形成されている。また、柱部５ｃは、円すいころ４の軸方向と一致するように回転径方向の外側に向かうにつれて下方に傾斜している。小径円環部５ａと大径円環部５ｂと隣り合う柱部５ｃとで囲まれた保持器ポケット５ｐは、円すいころ４をほぼ隙間なく収容し得る大きさに形成されている。柱部５ｃの小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂとの連結部分６ａは、柱部５ｃの他の部分よりも小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂの周方向にくびれている。
本実施形態における保持器５は、削り加工で製造した一体型のもみ抜き保持器５であり、黄銅製である。
【００２０】
保持器５の柱部上面６ｂには、当該柱部５ｃの長手方向に沿った溝部７が形成されており、この溝部７の底面７ａに下方に向かって貫通する潤滑油供給路８が形成されている。また、溝部７の底面７ａは、柱部５ｃ自体の傾斜と同一方向に傾斜するように、すなわち水平面に対し傾斜するように形成されている。潤滑油供給路８は、溝部７の底面７ａにおける長手方向の中央部分、すなわち溝部７の底面７ａにおける最も低い位置よりも上方の位置に形成されている。さらに、溝部７は、柱部５ｃにおける小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂとの連結部分６ａよりも中央側に設けられている。
上記溝部７及び潤滑油供給路８は、必ずしも全ての柱部５ｃに形成されている必要はなく、例えば、複数の柱部５ｃのうち少なくとも保持器５を周方向に三等分する位置の柱部５ｃにのみ形成することができる。
【００２１】
図３は保持器の変形例を示している。
この保持器１５は、柱部１５ｃが小径円環部１５ａ及び大径円環部１５ｂから水平方向に延設している。このような保持器１５の場合、図示するように溝部１７をその底面１７ａが径方向外側に向かうにつれて下方に傾斜するように設けるか、或いは反対に径方向内側に向かうにつれて下方に傾斜するように設けるとよい。なお、１８は溝部１７の底面１７ａに形成された潤滑油供給路である。
【００２２】
上記のように構成された本実施形態のスラスト軸受１によれば、保持器５の柱部５ｃに溝部７及び潤滑油供給路８を設けたことにより、保持器５の上方から供給された潤滑油Ｘを溝部７に溜めつつ潤滑油供給路８から下方へ導くことができる。これにより、保持器５の柱部５ｃ、すなわち隣り合う円すいころ４の間から潤滑油Ｘを第一軌道面２ｂに供給することができる。しかも、保持器５に溝部７及び潤滑油供給路８を形成したことにより保持器５が軽くなり、引きずりトルクを低減することができる。したがって、スミアリングの発生を抑えることができる。
【００２３】
また、溝部７の底面７ａは、水平面に対し傾斜するように形成され、潤滑油供給路８は、溝部７の底面７ａにおける最も低い位置よりも上方の位置に形成されているので、停止時に潤滑油Ｘを溝部７に留めることができる。本実施形態の場合、クラッシャーミル装置の回転軸が搖動しながら垂直軸Ｒまわりに回転するが、上記の構成とすることで起動時に第一軌道面２ｂに供給する潤滑油Ｘを確保することができる。
油たまり部としての溝部７の軸方向長さは、潤滑油供給路８の長さよりも長くして、クラッシャーミル装置の停止時に起動時初期潤滑用の潤滑油が確保できるようにすることが望ましい。
【００２４】
また、溝部７は、柱部５ｃの小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂとの連結部分６ａよりも中央側に形成されているので、保持器５において最も強度が弱い柱部５ｃの小径円環部５ａ及び大径円環部５ｂとの連結部分６ａの強度低下を避けることができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。例えば、スラスト軸受１として、スラスト円すいころ軸受１を使用しているが、これに限らず、スラスト円筒ころ軸受等の他の一般的なスラスト軸受に適用することも可能である。
また、上記実施形態において、スラスト軸受１はスラストころ軸受１であったが、転動体が玉であるスラスト軸受であってもよい。
また、上記実施形態において、保持器５は黄銅を用いたもみ抜き保持器５であったが、炭素鋼を用いたもみ抜き保持器であってもよく、鋼板を用いた打ち抜き保持器や樹脂を用いた成形保持器であってもよい。
また、上記実施形態において、クラッシャーミル装置の回転軸は搖動しながら垂直軸Ｒまわりに回転する構成であったが、回転軸は搖動しない構成であってもよい。この場合、溝部７の底部７ａを径方向内側に向かうにつれて下方に傾斜するように形成することで、回転の際の遠心力を利用して起動時に第一軌道面２ｂに潤滑油Ｘを供給することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１：スラスト軸受、２：第一軌道部材、２ｂ：第一軌道面、３：第二軌道部材、３ｂ：第二軌道面、４：円すいころ（転動体）、５，１５：保持器、５ａ，１５ａ：小径円環部、５ｂ，１５ｂ：大径円環部、５ｃ，１５ｃ：柱部、５ｐ：保持器ポケット、６ａ：連結部分、６ｂ：上面、７，１７：溝部、７ａ，１７ａ：底面、８，１８：潤滑油供給路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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