(57)【要約】【課題】円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に対する潤滑油の流れを円滑化し、低トルク化及び耐焼き付き性の向上を図ることができる円すいころ軸受を提供する。【解決手段】内輪１０、外輪２０、円すいころ３０及び保持器４０を有する。外輪２０の端部外周面には、保持器４０のポケット４３を通して外輪２０の内周面に向けて流れる潤滑油を内輪１０の大つば１２外周面に向けて誘導する誘導部材５０が取り付けられる。誘導部材５０は、外輪２０の端部外周面に嵌込まれる筒状体５１と、筒状体５０の端部から内輪１０の大つば１２外周面に向けて突出される環状体５２とを備える。誘導部材５０は、少なくとも環状体５２が弾性変形可能な弾性体によって形成される。環状体５２の内径端は、内輪１０の大つば１２外周面との間に所定の隙間を隔てると共に、この隙間を潤滑油の排出口５３としている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に摺動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを有する保持器が配設された円すいころ軸受であって、
前記内輪の大つば側に対する前記外輪の端部外周面には、前記内輪の小つば側に供給された潤滑油のうち、前記ポケットを通して前記外輪の内周面に向けて流れる潤滑油を前記内輪の大つば外周面に向けて誘導する誘導部材が取り付けられ、
前記誘導部材は、前記外輪の端部外周面に嵌込まれて取り付けられる筒状体と、この筒状体の端部から前記内輪の大つば外周面に向けて突出される環状体とを備え、
前記誘導部材は、少なくとも環状体が弾性変形可能な弾性体によって形成され、
前記環状体の内径端は、前記内輪の大つば外周面との間に所定の隙間を隔てると共に、この隙間を潤滑油の排出口としていることを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
誘導部材の環状体の内径端は、保持器の大径側環状部の外径面の延長線と前記環状体の内側面との交差部よりも中心側に突出していることを特徴とする円すいころ軸受。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
外輪の端部外周面には、誘導部材の筒状体の肉厚寸法に対応する分だけ小径に形成された嵌込部が形成され、この嵌込部の奥側段差面に当接する位置まで前記嵌込部に前記筒状体が嵌込まれて取り付けられたときには、前記外輪の外周面と前記筒状体の外周面とが略同一面をなすことを特徴とする円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円すいころ軸受は、図８に示すように、内輪２１０と外輪２２０の両軌道面２１１、２２１の間に転動可能に配設された複数個の円すいころ２３０の大端面２３２が内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３に摺動案内され、複数個の円すいころ２３０の小端面２３３が内輪２１０の小つば２１５のころ案内面２１６に摺動案内され、両軌道面２１１、２２１の間に複数個の円すいころ２３０をそれぞれ保持するポケット２４３を有する保持器２４０が配設されている。
また、従来、潤滑油に含まれる異物が円すいころ軸受の内部に浸入することを防止するために、例えば、特許文献１に開示された構造のものが知られている。
これにおいては、内輪の小径側端部に、外輪の内周面に摺接するリップを有する第１のシールが固定されている。さらに、内輪の大径側端部に、外輪の端面に摺接するリップを有する第２のシールが固定されている。そして、第１のシールのリップを通過して円すいころ軸受内に流れ込んだ潤滑油が、第２のシールのリップを押し開いて排出されるようになっている。
【特許文献１】特開平０１−１９３４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図８に示すような円すいころ軸受においては、軸受回転時に、内輪２１０の小径側から大径側への流体の流れ（遠心力によるポンプ作用）が発生する。
このポンプ作用を利用して内輪２１０の小つば２１５側から軸受内部へ潤滑油が供給され、この潤滑油が内輪２１０の大つば２１２側から排出される。
ところが、高速回転時には、遠心力が大きくなり内輪２１０の小つば２１５側へ供給された潤滑油が、図８の矢印Ｐ’に示すように流れ、保持器２４０のポケット２４３を通して外輪２２０側へ逃げやすくなる。このことから、円すいころ２３０の大端面２３２と内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３との間に対する潤滑油の供給量が不足することが想定される。
特に、機械装置のトルク損失の低減に対応して円すいころ軸受の低トルク化を図るために、潤滑油の供給量を軽減すると、円すいころ２３０の大端面２３２と内輪２１０の大つば２１２のころ案内面２１３との間に対する潤滑油の供給量が不足しやすくなり、焼き付きが発生する恐れがある。
また、特許文献１に開示された円すいころ軸受において、第２のシールのリップが閉じた状態にあるときには、軸受内に潤滑油が閉じこめられて滞留し、この滞留した潤滑油によって攪拌抵抗が増大され、トルク損失が生じるため、低トルク化に対応することができない。
【０００４】
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に潤滑油を効率よく供給することができ、低トルク化及び耐焼き付き性の向上を図ることができる円すいころ軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る円すいころ軸受は、内輪と外輪の両軌道面の間に転動可能に配設された複数個の円すいころの大端面が前記内輪の大つばのころ案内面に摺動案内され、前記両軌道面の間に前記複数個の円すいころをそれぞれ保持するポケットを有する保持器が配設された円すいころ軸受であって、
前記内輪の大つば側に対する前記外輪の端部外周面には、前記内輪の小つば側に供給された潤滑油のうち、前記ポケットを通して前記外輪の内周面に向けて流れる潤滑油を前記内輪の大つば外周面に向けて誘導する誘導部材が取り付けられ、
前記誘導部材は、前記外輪の端部外周面に嵌込まれて取り付けられる筒状体と、この筒状体の端部から前記内輪の大つば外周面に向けて突出される環状体とを備え、
前記誘導部材は、少なくとも環状体が弾性変形可能な弾性体によって形成され、
前記環状体の内径端は、前記内輪の大つば外周面との間に所定の隙間を隔てると共に、この隙間を潤滑油の排出口としていることを特徴とする。
【０００６】
前記構成によると、軸受回転時において、内輪の小つば側に供給される潤滑油のうち、ポケットを通して外輪の内周面に向けて流れる潤滑油は、誘導部材の筒状体及び環状体に誘導されて内輪の大つば外周面に向けて流れた後、環状体の内径端と内輪の大つば外周面との間の排出口（所定の隙間）を経て排出される。この際、内輪の大つば外周面に向けて流れる潤滑油によって大つばが冷却されると共に、潤滑油の一部が円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に流れて供給される。
このため、内輪の小つば側に供給される潤滑油の供給量が少なく、かつ遠心力が大きい高速回転時においても、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に潤滑油を効率よく供給することができる。この結果、潤滑油の供給量を軽減して円すいころ軸受の低トルク化を図ることが可能となると共に、潤滑油の不足による焼き付きの発生を防止することができる。
また、内輪の小つば側に供給される潤滑油の供給量が多い場合には、外輪の内周面に向けて流れる潤滑油が排出口を拡開する方向に誘導部材の環状体を弾性変形させながら円滑に排出される。このため、軸受内に潤滑油が滞留することを抑制することができ、滞留する潤滑油の攪拌抵抗に起因するトルク損失を低減することができる。
【０００７】
請求項２に係る円すいころ軸受は、請求項１に記載の円すいころ軸受であって、
誘導部材の環状体の内径端は、保持器の大径側環状部の外径面の延長線と前記環状体の内側面との交差部よりも中心側に突出していることを特徴とする。
前記構成によると、内輪の小つば側に供給される潤滑油のうち、ポケットを通して外輪の内周面に向けて流れる潤滑油は、外輪の内周面と保持器の外径面との間の空間部を通る。この空間部を通る潤滑油は、排出口に向けて直線状に流れて排出されることなく、誘導部材の環状体の内側面に当たって内輪の大つば外周面に向けて誘導される。
このため、円すいころの大端面と内輪の大つばのころ案内面との間に潤滑油をより一層効率よく供給することができる。
【０００８】
請求項３に係る円すいころ軸受は、請求項１又は２に記載の円すいころ軸受であって、
外輪の端部外周面には、誘導部材の筒状体の肉厚寸法に対応する分だけ小径に形成された嵌込部が形成され、この嵌込部の奥側段差面に当接する位置まで前記嵌込部に前記筒状体が嵌込まれて取り付けられたときには、前記外輪の外周面と前記筒状体の外周面とが略同一面をなすことを特徴とする。
前記構成によると、外輪の嵌込部に対し、その奥側段差面に誘導部材の筒状体の端部が当接する位置まで嵌込まれることで、外輪の嵌込部に誘導部材の筒状体を軸方向に位置ずれなく正確に取り付けることができる。
また、外輪の嵌込部に誘導部材の筒状体が取り付けられた状態にあるときには、外輪の外周面と筒状体の外周面とが略同一面をなす。このため、ハウジングの組付孔に外輪を嵌込んで円すいころ軸受を組み付ける際に、誘導部材の筒状体が妨害物となる不具合が生じない。この結果、ハウジングの組付孔を段差孔状に形成することなく、その組付孔に外輪を容易に嵌込んで円すいころ軸受を組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。
【実施例】
【００１０】
（実施例１）
この発明の実施例１を図１〜図５にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。図３は内輪、外輪、円すいころ、保持器及び誘導部材の組付関係を示す断面図である。図４は軸受回転時の潤滑油の流れを示す説明図である。図５は軸受回転時の潤滑油の流圧によって誘導部材の環状体が排出口を拡開する方向に弾性変形された状態を示す説明図である。
【００１１】
図１と図２に示すように、円すいころ軸受は、内輪１０、外輪２０、複数個の円すいころ３０、保持器４０及び誘導部材５０を備えて構成されている。
内輪１０は、外周面に円すい状の軌道面１１が形成され、軌道面１１の両端部には大つば１２と小つば１５がそれぞれ形成されている。
外輪２０の内周面には、内輪１０の軌道面１１に対向して円すい状の軌道面２１が形成されている。そして、内輪１０と外輪２０の両軌道面１１、２１の間に複数の円すいころ３０が転動可能に配設されると共に、これら複数の円すいころ３０の大端面３２が内輪１０の大つば１２のころ案内面１３に摺動案内され、円すいころ３０の小端面３３が小つば１５のころ案内面１６に摺動案内されるようになっている。
【００１２】
図１と図２に示すように、内輪１０と外輪２０の両軌道面１１、２１の間に複数個の円すいころ３０をそれぞれ保持する保持器４０は、金属板のプレス加工によって形成されると共に、両軌道面１１、２１の間に組込可能な円すい状に形成される。
さらに、保持器４０は、大径側環状部４１と、小径側環状部４２と、これら両環状部４１、４２を連結しかつ複数個の円すいころ３０をそれぞれ個別に保持するポケット４３を区画形成する複数の柱部４４とを有し、全体として略円すい状に形成されている。
【００１３】
図１と図３に示すように、外輪２０の一端部（内輪１０の大つば１２に対応する側の端部）外周面には、次に詳述する誘導部材５０の筒状体５１の肉厚寸法Ａに対応する分だけ小径に形成された嵌込部２５が形成されている。
また、従来の一般的な外輪の肉厚を確保するために、嵌込部２５の外径寸法Ｄ２が従来の一般的な外輪の外径寸法と略同じ大きさとなるように、外輪２０の外径寸法Ｄ１が設定されている。
ちなみに、図３に示すように、内輪１０の内径寸法をＤ４、円すいころ３０の長さ方向中央の配設ピッチ円直径（ＰＣＤ）をＤ３としたときのＰＣＤパラメータである２・Ｄ３／（Ｄ１＋Ｄ４）の値が、従来の一般的な円すいころ軸受では略１であるのに対し、この実施例１においては、０．９６以下となるように設定されている。
【００１４】
図３に示すように、誘導部材５０は、外輪２０の嵌込部２５の外周面に嵌込まれて取り付けられる筒状体５１と、この筒状体５１の端部から内輪１０の大つば１２外周面に向けて突出される環状体５２とを備えている。そして、誘導部材５０は、内輪１０の小つば１５側に供給された潤滑油のうち、保持器４０のポケット４３を通して外輪２０の内周面に向けて流れる潤滑油を内輪１０の大つば１２の外周面に向けて誘導する。
この実施例１において、誘導部材５０の筒状体５１は、金属材や合成樹脂材等の剛性を有する材料によって筒状に形成され、その端部が外輪２０の嵌込部２５の奥側段差面２６に当接する位置まで圧入によって嵌込まれることで取り付けられる。そして、この取付状態においては、外輪２０の外周面と筒状体５１の外周面とが略同一面をなす。
【００１５】
図３に示すように、筒状体５１の取付状態において、筒状体５１の内周面は、保持器４０の大径側環状部４１の外径端と半径方向に所定の間隔寸法Ｂを隔てている。
また、筒状体５１の端部は外輪２０の端面から軸方向外側に突出しており、その突出端部には、保持器４０の大径側環状部４１の内径端と所定の間隔寸法Ｃを隔て、かつ内輪１０の大つば１２外周面に向けて環状体５２が一体状に突出されている。
【００１６】
環状体５２は、弾性変形可能な樹脂、ゴム等の弾性体によって環状に形成され、その外周部において、筒状体５１の突出端部に、接着、嵌合等によって一体状に接合されている。また、環状体５２の内径端は、保持器４０の大径側環状部４１の外径面の延長線Ｌと環状体５２の内側面との交差部よりも中心側に突出寸法Ｅだけ突出している。
また、環状体５２の内径端は、内輪１０の大つば１２外周面との間に所定の隙間寸法Ｆを隔てると共に、この隙間を潤滑油の排出口５３としている。
また、潤滑油の円滑な流れを考慮すると、前記間隔寸法Ｂ及びＣは、１．５ｍｍ以上となるように設定することが望ましい。
さらに、前記隙間寸法Ｆは、内輪１０の大つば１２の外周面と、保持器４０の大径側環状部４１の内径端と間隔寸法をＧとしたときに、「Ｆ≧Ｇ／２」の関係となるように設定することが望ましい。
【００１７】
この実施例１に係る円すいころ軸受は上述したように構成される。
したがって、軸受回転時において、内輪１０の小つば１５側に供給される潤滑油のうち、保持器４０のポケット４３を通して外輪２０の内周面に向けて流れる潤滑油は、図４の矢印Ｐに示すように、外輪２０の内周面（内径面）と、保持器４０の外径面との間の空間部を流れて、この空間部を通過する。その後、潤滑油は、誘導部材５０の筒状体５１及び環状体５２に誘導されて内輪１０の大つば１２の外周面に向けて流れた後、環状体５２の内径端と内輪１０の大つば１２外周面との間の排出口５３を経て排出される。この際、内輪１０の大つば１２外周面に向けて流れる潤滑油によって大つば１２が冷却されると共に、潤滑油の一部が円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に流れて供給される。
このため、内輪１０の小つば１５側に供給される潤滑油の供給量が少なく、かつ遠心力が大きい高速回転時においても、円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に潤滑油を効率よく供給することができる。この結果、潤滑油の供給量を軽減して円すいころ軸受の低トルク化を図ることが可能となると共に、潤滑油の不足による焼き付きの発生を防止することができる。
【００１８】
また、この実施例１において、図３に示すように、誘導部材５０の環状体５２の内径端が、保持器４０の大径側環状部４１の外径面の延長線Ｌと環状体５２の内側面との交差部よりも突出寸法Ｅだけ中心側に突出している。これによって、外輪２０の内周面と保持器４０の外径面との間の空間部を通る潤滑油が、排出口５３に向けて直線状に流れて排出されることなく、誘導部材５０の環状体５２の内側面に当たって内輪１０の大つば１２の外周面に向けて誘導される。
このため、円すいころ３０の大端面３２と内輪１０の大つば１２のころ案内面１３との間に潤滑油をより一層効率よく供給することができる。
【００１９】
また、内輪１０の小つば１５側に供給される潤滑油の供給量が多い場合には、図５に示すように、内輪１０の小つば１５側に供給される潤滑油のうち、保持器４０のポケット４３を通して外輪２０の内周面に向けて流れる（図５の矢印Ｐ’’方向に流れる）潤滑油と、保持器４０の柱部４４の内径面に沿って流れる（図５の矢印Ｑ方向に流れる）潤滑油とが、誘導部材５０の環状体５２の内面側にそれぞれ当たる。そして、これら潤滑油が、排出口５３を拡開する方向に誘導部材５０の環状体５２を弾性変形させながら円滑に排出される。このため、円すいころ軸受内に潤滑油が滞留することを抑制することができ、滞留する潤滑油の攪拌抵抗に起因するトルク損失を低減することができる。
【００２０】
また、この実施例１において、図３に示すように、外輪２０の嵌込部２５に対し、その奥側段差面２６に誘導部材５０の筒状体５１の端部が当接する位置まで嵌込まれることで、外輪２０の嵌込部２５に誘導部材５０の筒状体５１を軸方向に位置ずれなく正確に取り付けることができる。
また、外輪２０の嵌込部２５に誘導部材５０の筒状体５１が取り付けられた状態にあるときには、外輪２０の外周面と筒状体５１の外周面とが略同一面をなす。このため、ハウジングの組付孔に外輪２０を嵌込んで円すいころ軸受を組み付ける際に、誘導部材５０の筒状体５１が妨害物となる不具合が生じない。この結果、ハウジングの組付孔に外輪２０を容易に嵌込んで円すいころ軸受を組み付けることができる。
【００２１】
なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、誘導部材５０を、剛性を有する筒状体５１と、弾性体（樹脂、ゴム等）よりなる環状体５２との二部品で構成される場合を例示したが、図６に示すように、誘導部材５０の筒状体５１と環状体５２とを金属材や弾性体によって一体に形成する（一部品で構成する）ことも可能である。
但し、誘導部材５０を金属材によって一部品で構成する場合においては、環状体５２が弾性変形可能に薄肉状に形成される。
また、図７に示すように、環状体５２の内径端が円すいころ３０の大端面３２に近づく方向に環状体５２をテーパ状に形成してもよく湾曲状に形成してもよい。
また、図６と図７に示すように、内輪１０の小つば１５側に、保持器４０の小径側環状部４２の端部に接近して延長部２８を形成し、小つば１５に供給される潤滑油の供給量を少なく抑えるように構成してもよい。この場合には、潤滑油の過剰な供給を抑制することができ、低トルク化に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例１に係る円すいころ軸受を示す縦断面図である。
【図２】同じく図１のＩＩ−ＩＩ線に基づく横断面図である。
【図３】同じく内輪、外輪、円すいころ、保持器及び誘導部材の組付関係を示す断面図である。
【図４】同じく軸受回転時の潤滑油の流れを示す説明図である。
【図５】同じく軸受回転時の潤滑油の流圧によって誘導部材の環状体が排出口を拡開する方向に弾性変形された状態を示す説明図である。
【図６】誘導部材の筒状体と環状体とが一部品によって構成された実施態様を示す断面図である。
【図７】同じく誘導部材の環状体がテーパ状に形成された実施態様を示す断面図である。
【図８】従来の円すいころ軸受を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  内輪
１２  大つば
１３  ころ案内面
２０  外輪
３０  円すいころ
４０  保持器
４３  ポケット
５０  誘導部材
５１  筒状体
５２  環状体
５３  排出口
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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