(57)【要約】【課題】  回転トルクを小さくできる円錐ころ軸受を提供すること。【解決手段】  保持器１０の小径環状部１２の径方向外方の端面１５を、円錐ころ３のピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置させ、大径環状部１３の径方向内方の端面１６を、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置させる。また、小径環状部１２における円錐ころ３の小径端面に対向する部分１８を、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置させ、大径環状部１３における円錐ころ３の大径端面に対向する部分１９を、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置させる。また、上記小径環状部１２、柱部１４および大径環状部１３を、略一直線上に位置させる。【選択図】  図１
2005257048.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置されると共に、小径環状部と大径環状部との間が複数の柱部で接続されてポケットが形成されている保持器と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置されると共に、上記ポケットに収容された円錐ころと
を備え、
上記保持器の上記小径環状部の径方向外方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部の径方向内方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置することを特徴とする円錐ころ軸受。
【請求項２】
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置されると共に、小径環状部と大径環状部との間が複数の柱部で接続されてポケットが形成されている保持器と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置されると共に、上記ポケットに収容された円錐ころと
を備え、
上記保持器の上記小径環状部における上記円錐ころの小径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部における上記円錐ころの大径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置することを特徴とする円錐ころ軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の円錐ころ軸受において、上記柱部を含む軸方向の断面図において、上記小径環状部、上記柱部および上記大径環状部は、略直線状に延びていることを特徴とする円錐ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円錐ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円錐ころ軸受としては、特開２００１−１４０９００号公報（特許文献１）に記載されたものがある。
【０００３】
この円錐ころ軸受は、外輪と、内輪と、円錐ころとを備え、上記外輪の内周面には、円錐状の軌道面が形成され、内輪の外周面における外輪の軌道面に対向する部分には、円錐状の軌道面が形成されている。
【０００４】
上記円錐ころは、上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に、保持器によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【０００５】
上記保持器は、小径環状部と大径環状部との間が複数の柱部で接続され、小径環状部の径方向内方の端面と、大径環状部の径方向内方の端面は、ともに円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置している。
【０００６】
しかしながら、上記従来の円錐ころ軸受では、上記小径環状部の径方向内方の端面と、大径環状部の径方向内方の端面とが、ともに円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置しているため、上記円錐ころ軸受の小径端側かつ保持器の内側に供給された潤滑油がスムーズに排出されなくて、攪拌抵抗が大きくなって、回転トルクが大きくなるという問題がある。
【特許文献１】特開２００１−１４０９００号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、回転トルクを小さくできる円錐ころ軸受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、この発明の円錐ころ軸受は、
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置されると共に、小径環状部と大径環状部との間が複数の柱部で接続されてポケットが形成されている保持器と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置されると共に、上記ポケットに収容された円錐ころと
を備え、
上記保持器の上記小径環状部の径方向外方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部の径方向内方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置することを特徴としている。
【０００９】
保持器の小径環状部の軸方向の端部位置および保持器の大径環状部の軸方向の端部位置と、円錐ころ軸受の回転トルクとの関係を示す実験によれば、小径環状部の径方向外方の端面を、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置させると共に、大径環状部の径方向内方の端面を、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置させた場合、従来の小径環状部の径方向内方の端面および大径環状部の径方向内方の端面を、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置させた場合と比較して、回転トルクを大幅に低減できることがわかった。
【００１０】
上記発明によれば、上記保持器の小径環状部の径方向外方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部の径方向内方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置しているので、回転トルクを大幅に小さくすることができる。
【００１１】
上記回転トルクの低減は、小径環状部の径方向外方の端面を、円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置させるようにすることによって、内輪と保持器の間から軸受内に浸入する潤滑剤の量を小さくすることができ、また、大径環状部の径方向内方の端面を、円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置させるようにすることによって、内輪と上記保持器の間から軸受内に浸入した潤滑剤を、軸受外に流出し易くすることができるため、軸受内に留まりがちで攪拌抵抗を増大させる内輪と保持器の間の潤滑剤の量を、小さくすることができるからである。一方、上記保持器と外輪の間の潤滑剤は、大きな遠心力を受けるため軸受外に流出し易く、保持器と外輪の間の潤滑剤の量は、攪拌抵抗を増大させる要因にならないと推測される。また、軸受の内外輪間に不必要に大量の潤滑剤が供給され難いため、ころ転動面と軌道面の間で生ずる転がり粘性抵抗も小さくできる。
【００１２】
また、この発明の円錐ころ軸受は、
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪と上記内輪との間に配置されると共に、小径環状部と大径環状部との間が複数の柱部で接続されてポケットが形成されている保持器と、
上記外輪の軌道面と上記内輪の軌道面との間に配置されると共に、上記ポケットに収容された円錐ころと
を備え、
上記保持器の上記小径環状部における上記円錐ころの小径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部における上記円錐ころの大径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置することを特徴としている。
【００１３】
上記発明によれば、上記小径環状部における上記円錐ころの小径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、上記大径環状部における上記円錐ころの大径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置しているので、小径環状部の径方向内方の端面位置と内輪との開口を更に小さくできると共に、内輪と大径環状部の径方向内方の端面位置との開口を更に大きくすることができる。また、上記柱部の軸方向の傾斜を大きくすることができるので、内輪と保持器の間の潤滑剤を大径環状部側に流出させるポンプ効果を大きくすることができる。
【００１４】
また、一実施形態の円錐ころ軸受は、上記柱部を含む軸方向の断面図において、上記小径環状部、上記柱部および上記大径環状部が、略直線状に延びている。
【００１５】
上記実施形態によれば、上記小径環状部、上記柱部および上記大径環状部が、略直線状に延びているので、上記小径環状部から上記大径環状部への潤滑剤の流れを整流することができて、渦等の乱流を防止することができ、潤滑剤の流れをスムーズにすることができる。したがって、攪拌抵抗を更に低減することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明の円錐ころ軸受によれば、小径環状部の径方向外方の端面が、円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、大径環状部の径方向内方の端面が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置しているので、回転トルクを、従来と比べて大幅に小さくすることができる。
【００１７】
また、この発明の円錐ころ軸受によれば、小径環状部における上記円錐ころの小径端面に対向する部分が、円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置すると共に、大径環状部における円錐ころの大径端面に対向する部分が、上記円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置しているので、小径環状部の径方向内方の端面位置と内輪との開口を更に小さくできると共に、内輪と大径環状部の径方向内方の端面位置との開口を更に大きくできる。また、柱部の軸方向の傾斜を大きくすることができるので、内輪と保持器の間の潤滑剤を大径環状部側に流出させるポンプ効果を大きくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１９】
図１は、この発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【００２０】
この円錐ころ軸受は、外輪１と内輪２と円錐ころ３とを備える。
【００２１】
上記円錐ころ３は、外輪１の軌道面７と内輪２の軌道面８との間に、保持器１０によって保持された状態で、周方向に一定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００２２】
上記保持器１０は、保持器１０の斜視図である図２に示すように、小径環状部１２と、小径環状部１２よりも大径の大径環状部１３と、小径環状部１２と大径環状部１３との間を周方向に等間隔に八箇所接続する八つの柱部１４とから成っている。隣接する二つの柱部１４の間には、円錐ころ３を収納するポケット２０が形成されている。
【００２３】
図１および図２に１５で示す小径環状部１２の径方向外方の端面（周面）１５は、図１に示すように、円錐ころ３のピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置しており、図１および図２に１６で示す大径環状部１３の径方向内方の端面（周面）は、円錐ころ３のピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置している。
【００２４】
また、図１および図２に１８で示す小径環状部１２における円錐ころ３の小径端面に対向する部分は、円錐ころ３のピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置しており、図１および図２に１９で示す大径環状部１３における円錐ころ３の大径端面に対向する部分は、円錐ころ３のピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置している。また、上記円錐ころ３の軸方向中央部で、柱部１４は、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置している。
【００２５】
また、図１に示すように、上記小径環状部１２、柱部１４および大径環状部１３は、略直線状に延びている。
【００２６】
図３は、保持器の小径環状部の軸方向の端部位置および保持器の大径環状部の軸方向の端部位置と、円筒ころ軸受の回転トルクとの関係を示す図である。
【００２７】
図３において、開発品とは、上記実施形態の円錐ころ軸受である。
【００２８】
また、従来品とは、保持器として、小径環状部、柱部および大径環状部が、略直線状に延びており、かつ、小径環状部の径方向内方の端面および大径環状部の径方向内方の端面が、ともに円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置している保持器を用いた円錐ころ軸受である。
【００２９】
また、比較品とは、保持器として、小径環状部、柱部および大径環状部が、略直線状に延びており、かつ、小径環状部の径方向内方の端面が円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置し、大径環状部の径方向外方の端面が、円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の内方に位置している保持器を用いた円錐ころ軸受である。
【００３０】
また、図３のデータは、軸受の内径と外形と組幅が、内径φ３０ｍｍ×外径φ７２ｍｍ×組幅２０.７５ｍｍで、アキシアル荷重が４ｋＮで、回転輪である内輪の回転速度が２０００ｒ／ｍｉｎで、潤滑剤がアメリカ自動車技術協会規定のＳＡＥ粘度分類で８５Ｗ−９０のギヤオイルで、潤滑剤の温度が約５０℃で、給油量が６Ｌ／ｍｉｎであるときの実験データである。
【００３１】
図３に示すように、従来品の円錐ころ軸受のトルクを１としたとき、本発明の円錐ころ軸受のトルクは、０.８５であり、比較品の円錐ころ軸受のトルクは、１.１である。
【００３２】
すなわち、円錐ころの小径端面側から大径端面側に向かって、軸方向の断面図における保持器の柱部の傾斜が負、ゼロ、正と移行するにしたがって、円錐ころ軸受のトルクが、急激に減少している。
【００３３】
このことから、小径環状部１２、大径環状部１３および柱部１４を、上記実施形態のように位置決めすれば、回転トルクを急激に減少させることができる。
【００３４】
上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、上記小径環状部１２の径方向外方の端面（周面）１５が、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置すると共に、大径環状部１３の径方向内方の端面が、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置しているので、回転トルクを、従来の小径環状部の径方向内方の端面および大径環状部の径方向内方の端面が、ともに円錐ころのピッチ円錐面よりも径方向の外方に位置している円錐ころ軸受の回転トルクの８５％程度の値まで大幅に低下させることができる。したがって、この円錐ころ軸受を、自動車等に使用した場合、燃料消費率を低減できて、環境負荷を低減できる。特に、潤滑油を大量に供給して潤滑するデファレンシャルギヤ等最終減速機のデフピニオンギヤの回転支持用に用いられた場合に、効果的である。
【００３５】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、上記小径環状部１２における円錐ころ３の小径端面に対向する部分１８が、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の内方に位置すると共に、大径環状部１３における円錐ころ３の大径端面に対向する部分１９が、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置しているので、小径環状部１２の径方向内方の端面位置と内輪２との開口を更に小さくできると共に、内輪２と大径環状部１３の径方向内方の端面位置との開口を更に大きくすることができる。また、上記柱部１４の軸方向の傾斜を大きくすることができるので、内輪２と保持器１０の間の潤滑剤を大径環状部１３側に流出させるポンプ効果を大きくすることができる。
【００３６】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、上記小径環状部１２、柱部１４および大径環状部１３が、軸方向の断面図において、略直線状に延びているので、小径環状部１２から大径環状部１３への潤滑剤の流れを整流することができて、潤滑剤の流れが、渦等の乱流を生じることがなくて、潤滑剤の流れをスムーズにできる。したがって、攪拌抵抗を更に低減することができる。
【００３７】
尚、上記実施形態の円錐ころ軸受では、略直線形状の柱部１４を採用したが、この発明では、滑らかに湾曲した柱部を採用しても良い。また、軸方向の一箇所または数箇所で折れ曲がるような折れ線形状の柱部を採用しても良い。
【００３８】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、小径環状部１２と大径環状部１３との間を八個の柱部１４で接続したが、この発明の円錐ころ軸受では、小径環状部と大径環状部との間を八個以外の複数個の柱部で接続しても良い。
【００３９】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、上記円錐ころ３の軸方向中央部で、柱部１４が、ピッチ円錐面Ｐよりも径方向の外方に位置するようにしたが、この発明の円錐ころ軸受では、円錐ころの軸方向中央部で、柱部が、略円錐ころのピッチ円錐面上に位置していても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、軸方向の断面図において、上記小径環状部１２、柱部１４および大径環状部１３が、略直線状に延びていたが、この発明の円錐ころ軸受では、小径環状部の全てが、略直線状の柱部の延長直線上に存在しなくても良く、小径環状部が、略径方向内方に延びるカール部を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の断面図である。
【図２】上記実施形態の円錐ころ軸受が備える保持器の斜視図である。
【図３】保持器の形状と、円錐ころ軸受のトルクとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  外輪
２  内輪
３  円錐ころ
１０  保持器
１２  小径環状部
１３  大径環状部
１４  柱部
１５  小径環状部の径方向外方の端面
１６  大径環状部の径方向内方の端面
１８  小径環状部における円錐ころの小径端面に対向する部分
１９  大径環状部における円錐ころの大径端面に対向する部分
２０  ポケット
Ｐ  ピッチ円錐面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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