(57)【要約】【課題】ころの転動面および保持器の外周面の油膜切れが発生するのを抑制できて、ころの転動面および保持器の外周面の焼付きを抑制できるころ軸受およびそのころ軸受を備える減速機を提供すること。【解決手段】  ころ軸受は、複数のころ５０と、保持器６０とを備え、保持器６０は、第１環状部６１と、第２環状部６２と、複数の柱部６３とを有している。保持器６０は、ポケット７１を有し、各ポケット７１には、ころ５０が収容されている。第１環状部６１は、第１環状部６１の軸方向の外方側の端面と、第１環状部６１の軸方向の内方側の端面において各ポケット７１の略中央部と軸方向に重なる部分とを連通する貫通孔７２を有している。ころ５０に軸方向に重なる部分には、貫通孔７２と第１環状部６１の外周面とを連通する溝部７３が存在している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１環状部と、第２環状部と、上記第１環状部と上記第２環状部とを連結すると共に上記第１環状部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部とを有して、上記周方向に隣接する上記柱部の間にポケットを有する保持器と、
上記各ポケットに収容されたころと
を備え、
上記保持器は、上記第１環状部の軸方向の外方側の端面と、上記第１環状部の上記軸方向の内方側の端面において上記ころに上記軸方向に重なる部分とを連通する貫通孔を有し、
上記ころに上記軸方向に重なる部分は、上記貫通孔と上記第１環状部の外周面とを連通する溝部を有することを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載のころ軸受において、
上記保持器は、さらに、上記第２環状部の軸方向の外方側の端面と、上記第２環状部の上記軸方向の内方側の端面において上記ころに上記軸方向に重なる部分とを連通する貫通孔を有し、
上記第２環状部の上記ころに上記軸方向に重なる部分は、上記貫通孔と上記第２環状部の外周面とを連通する溝部を有することを特徴とするころ軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載のころ軸受において、
上記溝部の深さは、上記第１環状部の径方向の外方に行くにしたがって徐々に大きくなっていることを特徴とするころ軸受。
【請求項４】
ケーシングと、
上記ケーシングに収容される一方、入力軸の回転速度を変速すると共に、クランク軸を有する減速機構と、
上記減速機構からの回転動力が伝達される出力軸と
を備え、
上記クランク軸は、軸部と、上記軸部に連なると共に上記軸部に対して偏心している偏心部とを有し、
さらに、上記偏心部の外周面に取り付けられた請求項１から３のいずれか１つに記載のころ軸受と、
上記軸部の外周面に取り付けられた止め輪と
を備え、
上記止め輪の端面は、上記偏心部の上記軸方向の上記軸部側に位置する段部に当接していることを特徴とする減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に関し、特に、風力発電設備やロボットの減速機に使用すれば好適なころ軸受に関する。また、本発明は、ころ軸受を備える減速機に関し、特に、風力発電設備やロボットの減速機として使用すれば好適な減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ころ軸受としては、特開２００７−７８０９０号公報（特許文献１）に記載されている針状ころ軸受がある。
【０００３】
この針状ころ軸受は、複数の針状ころおよび保持器を備え、この保持器は、環状部、複数の柱部および複数のポケットを有している。上記環状部は、ポケットに対応する位置に、環状部の軸方向に貫通する貫通孔を有している。
【０００４】
上記針状ころ軸受では、潤滑油を外部から保持器の貫通孔を通ってポケット内のころの端面に供給し、ころを潤滑するようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記従来の針状ころ軸受では、例えば高負荷環境下で使用される場合に、潤滑油をころの端面に供給できても、ころの転動面に油膜を形成するのに充分な量の潤滑油を供給できないことがある。また、特に保持器が外径案内される場合に、保持器の外周面に油膜を形成するのに充分な量の潤滑油を供給できないという問題がある。このため、ころの転動面および保持器の外周面で焼付きが発生するという問題がある。また、ころとハウジングとが直接接触することで磨耗粉が発生し、この磨耗粉によって、ころの転動面の異常磨耗が発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−７８０９０号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、ころの転動面および保持器の外周面の油膜切れが発生するのを抑制できて、ころの転動面および保持器の外周面の焼付きを抑制できるころ軸受およびそのころ軸受を備える減速機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のころ軸受は、
第１環状部と、第２環状部と、上記第１環状部と上記第２環状部とを連結すると共に上記第１環状部の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部とを有して、上記周方向に隣接する上記柱部の間にポケットを有する保持器と、
上記各ポケットに収容されたころと
を備え、
上記保持器は、上記第１環状部の軸方向の外方側の端面と、上記第１環状部の上記軸方向の内方側の端面において上記ころに上記軸方向に重なる部分とを連通する貫通孔を有し、
上記ころに上記軸方向に重なる部分は、上記貫通孔と上記第１環状部の外周面とを連通する溝部を有することを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、貫通孔が、第１環状部の軸方向の外方側の端面と、第１環状部の軸方向の内方側の端面においてころに軸方向に重なる部分とを連通し、溝部が、貫通孔と第１環状部の外周面とを連通している。このため、第１環状部の軸方向の外方側から貫通孔を通って、ころの端面に供給される潤滑油を、遠心力で溝部を介してころの転動面および第１環状部の外周面に供給できる。したがって、従来よりも潤滑油をころの転動面および保持器の外周面に多く供給できて、ころの転動面および保持器の外周面の焼付きの可能性を抑制できる。
【００１０】
また、上記溝部ところの端面との間に形成される空間を油溜まりとすることができる。このため、この油溜まりに、貫通孔を介して流動してきた潤滑油を充填することができる。また、上記油溜まりは、ころの転動面および保持器の外周面の近傍に位置しているから、潤滑油を油溜まりからころの転動面および保持器の外周面に効率的に流出させることができる。したがって、ころの転動面および保持器の外周面の潤滑性能をさらに向上できる。
【００１１】
また、上記第１環状部の軸方向の内方側の端面に溝部を設ける一方、第１環状部の外周面に軸方向に貫通する切り欠きを設けていないので、保持器を外径案内するときでも保持器を円滑に案内できる。保持器の外周面に切り欠きが存在すると、この切り欠きの角部が保持器を外径案内する案内面に引っかかって、角部にエッジロードがかかる。このエッジロードによって、ころが円滑に転動できなくなるのである。
【００１２】
また、一実施形態では、
上記保持器は、さらに、上記第２環状部の軸方向の外方側の端面と、上記第２環状部の上記軸方向の内方側の端面において上記ころに上記軸方向に重なる部分とを連通する貫通孔を有し、
上記第２環状部の上記ころに上記軸方向に重なる部分は、上記貫通孔と上記第２環状部の外周面とを連通する溝部を有する。
【００１３】
上記実施形態によれば、第２環状部にも第１環状部と同様に貫通孔および溝部が設けられているから、第１環状部および第２環状部の組み付け向きの指定が不要となって、第１環状部および第２環状部の組み付け性の自由度が向上する。したがって、上記組み付け性を向上できる。
【００１４】
また、一実施形態では、
上記溝部の深さは、上記第１環状部の径方向の外方に行くにしたがって徐々に大きくなっている。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記第１環状部の径方向の外方に行くにしたがって、溝部の深さが徐々に大きくなっているから、ころの転動面および保持器の外周面により多くの潤滑油を供給できる。したがって、ころの転動面および保持器の外周面の焼付きを更に抑制できる。
【００１６】
また、本発明の減速機は、
ケーシングと、
上記ケーシングに収容される一方、入力軸の回転速度を変速すると共に、クランク軸を有する減速機構と、
上記減速機構からの回転動力が伝達される出力軸と
を備え、
上記クランク軸は、軸部と、上記軸部に連なると共に上記軸部に対して偏心している偏心部とを有し、
さらに、上記偏心部の外周面に取り付けられた本発明のころ軸受と、
上記軸部の外周面に取り付けられた止め輪とを備え、
上記止め輪の端面は、上記偏心部の上記軸方向の上記軸部側に位置する段部に当接していることを特徴としている。
【００１７】
本発明者は、実施の形態で詳述するように、クランク軸に取り付けられた止め輪がころ軸受への潤滑油の供給を阻害するという課題を発見した。
【００１８】
本発明によれば、減速機が本発明のころ軸受を備えているから、ころ軸受の潤滑性を向上できる。したがって、止め輪によってころ軸受への潤滑油の供給が阻害されても、ころの転動面および保持器の外周面の油膜切れが発生するのを抑制でき、本発明の作用効果を顕著に発揮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ころの転動面および保持器の外周面の油膜切れが発生するのを抑制できて、ころの転動面および保持器の外周面の焼付きを抑制できるころ軸受およびそのころ軸受を備える減速機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の減速機の一部を構成しているクランク軸近傍の軸方向の断面図である。
【図２】上記ころ軸受の一部を示す斜視図である。
【図３】上記ころ軸受の保持器の一部を示す正面図である。
【図４Ａ】図３のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａのころ軸受の変形例を示す図である。
【図５】更なるころ軸受の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、図示しない減速機の一部を構成しているクランク軸１６近傍の軸方向の模式断面図である。
【００２３】
上記減速機は、詳述しないが、図示しないケーシングと、このケーシングに収容されている図示しない減速機構と、この減速機構によって伝達された回転動力を出力する出力軸としてのシャフト１２とを備えている。
【００２４】
上記減速機構は、クランク軸１６と、このクランク軸１６に設けられている偏心ギア１７ａおよび１７ｂとを有している。
【００２５】
上記減速機構は、図示しない入力軸の回転速度を変速している。詳しくは、上記減速機は、入力軸の回転速度を、減速機構によって減速し、シャフト１２に出力するようになっている。なお、この減速機は、入力軸の回転速度を、減速機構によって増速するようになっていてもよい。
【００２６】
図１に示すように、上記クランク軸１６は、一端から順に、軸部１６ｃ、偏心部１６ａ、偏心部１６ｂおよび軸部１６ｄを有している。上記軸部１６ｃの中心軸と上記軸部１６ｄの中心軸とは略一致している。上記クランク軸１６の軸部１６ｃ，１６ｄは、それぞれ軸受２３，２４を介してシャフト１２に回転可能に支持されている。上記偏心部１６ａおよび偏心部１６ｂは、軸部１６ｃおよび軸部１６ｄに対して偏心している。
【００２７】
上記偏心ギア１７ａおよび１７ｂは、平板状の外歯歯車である。偏心ギア１７ａは、クランク軸１６の偏心部１６ａにころ軸受２１を介して取り付けられている。一方、偏心ギア１７ｂは、クランク軸１６の偏心部１６ｂにころ軸受２２を介して取り付けられている。
【００２８】
上記ころ軸受２１は、複数のころ５０と、保持器６０とを備えている。上記保持器６０は、第１環状部６１と、第２環状部６２とを有している。上記複数のころ５０は、クランク軸１６の偏心部１６ａと偏心ギア１７ａとの間に、保持器６０によって保持された状態で配置されている。上記第１環状部６１の外周面および第２環状部６２の外周面は、偏心ギア１７ａの内周面に案内されている。
【００２９】
上記軸受２３は、円錐ころ軸受であって、外輪２３１と、内輪２３２と、複数の円錐ころ２３３と、保持器２３４とを有している。上記複数の円錐ころ２３３は、内輪２３２の円錐軌道面と外輪２３１の円錐軌道面との間に、保持器２３４によって保持された状態で互いに間隔をおいた状態で配置されている。円錐ころ２３３は、シャフト１２に対して、クランク軸１６を回転可能に支持している。潤滑油は、内輪２３２と外輪２３１との間を、外輪２３１の円錐軌道面の小径側から大径側に流動するようになっている。
【００３０】
上記クランク軸１６の軸部１６ｃには、止め輪４１が外嵌されている。この止め輪４１の軸方向の一方の端面は、偏心部１６ａの軸部１６ｃ側の段部１６Ａにおける軸方向の端面に当接している。また、止め輪４１の他方の端面は、軸受２３の内輪２３２の軸方向における段部１６Ａ側の端面に当接している。上記止め輪４１の外周面と偏心ギア１７ａの内周面との間には隙間Ｄ１が存在している。
【００３１】
潤滑油は、軸受２３から隙間Ｄ１を通って、ころ軸受２１に供給されるようになっている。クランク軸１６が回転するとき、偏心部１６ａの軸部１６ｃに対する偏心回転によって、隙間Ｄ１の距離が周期的に変動するようになっている。このため、隙間Ｄ１の距離が小さくなるときが生じ、潤滑油が隙間Ｄ１を通ってころ軸受２１に供給されにくいようになっている。
【００３２】
上記ころ軸受２２は、複数のころ５５と、保持器６５とを備えている。上記保持器６５は、第１環状部６６と、第２環状部６７とを有している。上記複数のころ５５は、クランク軸１６の偏心部１６ｂと偏心ギア１７ｂとの間に、保持器６５によって保持された状態で配置されている。上記第１環状部６６の外周面および第２環状部６７の外周面は、偏心ギア１７ｂの内周面に案内されている。
【００３３】
上記軸受２４は、円錐ころ軸受であって、外輪２４１と、内輪２４２と、複数の円錐ころ２４３と、保持器２４４とを有している。上記複数の円錐ころ２４３は、内輪２４２の円錐軌道面と外輪２４１の円錐軌道面との間に、保持器２４４によって保持された状態で互いに間隔をおいた状態で配置されている。円錐ころ２４３は、シャフト１２に対して、クランク軸１６を回転可能に支持している。潤滑油は、内輪２４２と外輪２４１との間を、外輪２４１の円錐軌道面の小径側から大径側に流動するようになっている。
【００３４】
上記クランク軸１６の軸部１６ｄには、止め輪４２が外嵌されている。この止め輪４２の軸方向の一方の端面は、偏心部１６ｂの軸部１６ｄ側の段部１６Ｂにおける軸方向の端面に当接している。また、止め輪４２の他方の端面は、軸受２４の内輪２４２の軸方向における段部１６Ｂ側の端面に当接している。上記止め輪４２の外周面と偏心ギア１７ｂの内周面との間には隙間Ｄ２が存在している。
【００３５】
潤滑油は、軸受２４から隙間Ｄ２を通って、ころ軸受２２に供給されるようになっている。クランク軸１６が回転するとき、偏心部１６ｂの軸部１６ｄに対する偏心回転によって、隙間Ｄ２の距離が周期的に変動するようになっている。このため、隙間Ｄ２の距離が小さくなるときが生じ、潤滑油が隙間Ｄ２を通ってころ軸受２２に供給されにくいようになっている。
【００３６】
図２は、ころ軸受２１の一部を示す斜視図である。
【００３７】
図２に示すように、上記ころ軸受２１の保持器６０は、第１環状部６１と第２環状部６２とを連結すると共に第１環状部６１の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の柱部６３を有している。上記保持器６０は、上記周方向に隣接する複数の柱部６３の間にポケット７１を有している。各ポケット７１には、ころが収容されるようになっている。
【００３８】
上記第１環状部６１には、第１環状部６１の軸方向の外方側の端面と、第１環状部６１の軸方向の内方側の端面７１Ａ（軸方向のころ側の端面）において各ポケット７１の略中央部と軸方向に重なる部分とを連通する１つの貫通孔７２が設けられている。上記貫通孔７２は、断面略円形の形状を有している。上記端面７１Ａには、貫通孔７２と第１環状部６１の外周面とを連通する溝部７３が切り欠かれている。
【００３９】
ここで、図１に示すように、上記ころ軸受２１の第２環状部６２にも、第１環状部６１の貫通孔７２および溝部７３と同様の貫通孔および溝部が設けられている。第２環状部６２の貫通孔は、第１環状部６１の貫通孔７２と軸方向に重なって設けられている。また、第２環状部６２の溝部は、第１環状部６１の溝部７３と軸方向に重なって設けられている。なお、第１環状部の貫通孔および溝部の第１環状部の周方向における位相は、第２環状部の貫通孔および溝部の第２環状部の周方向の位相と異なっていても良い。
【００４０】
また、ころ軸受２２の第１環状部６６および第２環状部６７にも、ころ軸受け２１の第１環状部６１および第２環状部６２と同様の貫通孔および溝部が設けられている。
【００４１】
図３は、上記保持器６０の一部を示す正面図である。
【００４２】
図３に示すように、上記溝部７３の周方向の長さは、第１環状部６１の径方向の外方に行くにしたがって徐々に大きくなっている。上記貫通孔７２は、ポケット７１の周方向の中央部に位置している。貫通孔７２の中心と、ころ５０の中心とは略一致している。
【００４３】
図４Ａは、図３のＡ−Ａ断面を示している。
【００４４】
図４Ａに示すように、上記溝部７３の底面７３Ａは、端面７１Ａと平行に延在しており、上記溝部７３の深さＤ３は一定になっている。上記底面７３Ａは、貫通孔７２の中心軸に対して直交する方向に延在している。
【００４５】
上記実施形態のころ軸受によれば、貫通孔７２が、第１環状部６１の軸方向の外方側の端面と、第１環状部６１の軸方向の内方側の端面７１Ａにおいて、ころ５０に軸方向に重なる部分とを連通し、溝部７３が、貫通孔７２と第１環状部６１の外周面とを連通している。このため、図４Ａの矢印Ｆ１で示すように、第１環状部６１の軸方向の外方側から貫通孔７２を通ってころ５０の端面に供給された潤滑油を、遠心力で溝部７３を介して、ころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面に供給できる。したがって、従来よりも潤滑油をころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面に多く供給できて、ころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面の焼付きの可能性を抑制できる。
【００４６】
また、上記溝部７３ところ５０の端面７１Ａとの間に形成される空間を油溜まりとすることができる。このため、この油溜まりに、貫通孔７２を介して流動してきた潤滑油を充填することができる。また、上記油溜まりは、ころ５０の転動面およびの第１環状部６１の外周面の近傍に位置しているから、潤滑油を油溜まりからころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面に効率的に流出させることができる。したがって、ころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面の潤滑性能をさらに向上できる。
【００４７】
また、上記第１環状部６１の軸方向の内方側の端面７１Ａに溝部７３を設ける一方、第１環状部６１の外周面に軸方向に貫通する切り欠きを設けていないので、第１環状部６１を外径案内するときでも第１環状部６１を円滑に案内できる。第１環状部６１の外周面に切り欠きが存在すると、この切り欠きの角部が第１環状部６１を外径案内する偏心ギア１７ａの内周面に引っかかって、角部にエッジロードがかかる。このエッジロードによって、ころ５０が円滑に転動できなくなるのである。
【００４８】
また、上記第２環状部６２にも、第１環状部６１の貫通孔７２および溝部７３と同様の貫通孔および溝部が設けられているから、第１環状部６１および第２環状部６２の組み付け向きの指定が不要となって、第１環状部６１および第２環状部６２の組み付け性の自由度が向上する。したがって、上記組み付け性を向上できる。
【００４９】
また、第２環状部６２の貫通孔は、第１環状部６１の貫通孔７２と軸方向に重なって設けられている。第２環状部６２の溝部は、第１環状部６１の溝部７３と軸方向に重なって設けられている。したがって、保持器６０の重心が保持器６０の中央に位置するから、保持器６０を円滑に転動できる。
【００５０】
また、上記実施形態の減速機によれば、減速機がころ軸受２１，２２を備えているから、止め輪４１，４２によって、ころ軸受２１，２２への潤滑油の供給が阻害されても、ころ５０，５５の転動面および保持器６０，６５の外周面の油膜切れが発生するのを抑制できる。したがって、本発明の作用効果を顕著に発揮することができる。
【００５１】
なお、上記実施形態のころ軸受では、溝部７３の底面７３Ａは、第１環状部の端面７１Ａと平行に延在していたが、この発明では、図４Ｂに示すように、第１環状部６１の径方向の外方に行くにしたがって、溝部７３’の底面７３’Ａと第１環状部の端面７１Ａとの距離、つまり、溝部７３’の深さＤ３が、徐々に大きくなっていてもよい。このようにすると、溝部７３’の深さＤ３が、徐々に大きくなっているから、ころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面により多くの潤滑油を供給できる。したがって、ころ５０の転動面および第１環状部６１の外周面の焼付きを更に抑制できる。
【００５２】
また、上記実施形態のころ軸受では、第１環状部６１の貫通孔７２は、径方向の断面において断面略円形の形状を有していたが、この発明では、図５に示すように、貫通孔７２’は、径方向の断面において断面略台形の形状を有していても良い。この発明では、貫通孔は、第１環状部の軸方向の外方側の端面と、第１環状部の軸方向の内方側の端面において、ころに軸方向に重なる部分とを連通してさえいれば、径方向の断面において如何なる形状を有していても良い。
【００５３】
また、上記実施形態のころ軸受では、上記第１環状部６１には、第１環状部６１の軸方向の外方側の端面と、軸方向の内方側の端面において各ポケット７１の周方向の中央部とを連通する１つの貫通孔７２が設けられていた。しかしながら、この発明では、第１環状部には、複数個の貫通孔が各ポケットに軸方向に重なる位置に設けられていても良い。
【００５４】
また、上記実施形態のころ軸受では、溝部７３の周方向の長さは、第１環状部６１の径方向の外方に行くにしたがって徐々に大きくなっていたが、この発明では、溝部は、貫通孔と第１環状部の外周面とを連通してさえいれば、如何なる形状であっても良い。
【００５５】
また、上記実施形態のころ軸受では、上記第２環状部６２にも、第１環状部６１の貫通孔７２および溝部７３と同様の貫通孔および溝部を設けていたが、この発明では、第１環状部の貫通孔および溝部の形状と、第２環状部の貫通孔および溝部の形状とは、異なっていても良い。
【００５６】
また、上記実施形態のころ軸受では、上記第２環状部６２にも、第１環状部６１の貫通孔７２および溝部７３と同様の貫通孔および溝部を設けていたが、この発明では、第１環状部のみに貫通孔および溝部を設けていても良い。
【００５７】
また、上記実施形態のころ軸受は、減速機のクランク軸１６に設けられていたが、この発明では、ころ軸受は、減速機以外の回転軸に設けられていても良い。このような場合でも、ころ軸受の潤滑性能を向上させることができるからである。
【符号の説明】
【００５８】
１０  第１段減速部
１１  ケーシング
１２  シャフト
１３  入力ギア
１４  スパーギア
１６  クランク軸
１６Ａ，１６Ｂ  段部
２０  第２段減速部
２１，２２  ころ軸受
４１，４２  止め輪
５０，５５  ころ
６０，６５  保持器
６１，６６  第１環状部
６２，６７  第２環状部
６３  柱部
７１  ポケット
７１Ａ  端面
７２，７２’  貫通孔
７３，７３’  溝部
Ｄ３  溝部の深さ
【図１】
2014173662.tif 000003
【図２】
2014173662.tif 000004
【図３】
2014173662.tif 000005
【図４Ａ】
2014173662.tif 000006
【図４Ｂ】
2014173662.tif 000007
【図５】
2014173662.tif 000008