(57)【要約】【課題】  円すいころの大端面と内輪の鍔面との間の摩擦抵抗を軽減して軸受の回転トルクを低減するとともに、円すいころの大端面と内輪の鍔面との間の潤滑、特に軸受起動時等における潤滑を向上させ、焼き付きや摩耗の発生を抑制することのできる円すいころ軸受を提供する。【解決手段】  各円すいころ３の大径側端部に、内輪軌道面１ａや外輪軌道面２ａに対する転動面３ａの最大径よりも大径の鍔状部３ｂを形成し、その鍔状部３ｂの内輪１の鍔面１ｃに対向する面３ｃを、その鍔面３ｃに対して、内輪軌道面３ａの母線の延長線αよりも軸受中心側で接触させることにより、これらの間の接触部Ｐを、内輪１の軌道面１ａと鍔面１ｃとの間に形成されて油溜まりとして機能するぬすみ部１ｃに可及的に接近させ、その接触部Ｐの潤滑を良好なものとし、また、接触部Ｐの軸受中心からの距離を短くすることで、軸受の回転トルクを低減させる。【選択図】  図１
2005076692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に円すい面からなる軌道面が形成され、その軌道面の大径側に鍔部が突出形成された内輪と、内周に内円すい面からなる軌道面が形成された外輪との間に、複数の円すいころが転動自在に配置されているとともに、上記内輪の鍔部には、各円すいころの大径側の端面に接触する鍔面が形成されてなる円すいころ軸受において、
上記各円すいころの大径側の端部に、上記各軌道面に対する転動面の最大径よりも大径の鍔状部が形成されているとともに、その鍔状部が、上記鍔面に対して上記内輪の軌道面の母線の延長線よりも軸受中心側で接触するように構成されている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】
本発明は、自動車や産業機械等に使用される円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受においては、一般に、図２に軸平行断面図を例示するように、内輪２１と外輪２２の間に複数の円すいころ２３を保持器２４によって周方向に一定の間隔で保持した状態で転動自在に配置した構造を持つ。
【０００３】
内輪２１には、その外周に円すい面からなる軌道面２１ａが形成されているとともに、その軌道面２１ａの大径側に鍔部２１ｂが形成されている。また、外輪２２には、その内周に内円すい面からなる軌道面２２ａが形成されている。各円すいころ２３には、その外周面に円すい面からなる転動面２３ａが形成され、その大径側の端面２３ｂ（以下、大端面２３ｂと称する）は、球面もしくは円すい面に加工される。そして保持器２４には、各円すいころ２３を収容するポケット２４ａが周方向に一定の間隔で形成されている。
【０００４】
内輪２１の鍔部２１ｂには、円すいころ２３の大端面２３ｂに対向する面に鍔面２１ｃが形成されており、各円すいころ２３の大端面２３ｂはこの鍔面２１ｃに対して図２においてＱで示す点において当接しつつ回転する。
【０００５】
以上のような円すいころ軸受は、自動車や産業機械等に数多く使用されており、特に大きなラジアル荷重並びにアキシャル荷重が作用する部位に使用するのに適している。しかしながら、円すいころ軸受は回転トルクが大きいという問題があり、そのため、低トルクが要求されるようなアプリケーションでは玉軸受が使用される場合がある。しかし、玉軸受は円すいころ軸受に比して負荷容量が小さく、従って同じ負荷容量を得るためには軸受サイズを大きくする必要があり、所要スペースが大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
円すいころ軸受の回転トルクが大きくなる原因は、主として鍔面と円すいころの大端面との滑り摩擦抵抗にある。この点を解決するため、従来、図３に軸平行断面図を示すように、円すいころ２３の大端面２３ｂに鍔状に外周に向けて突出させた鍔状部２３ｃを形成し、その鍔状部２３ｃを、内輪２１の鍔面２１ｃに対して、軌道面２１ａの母線の延長線α上、つまり図３においてＱ′で示される部位で接触させる構造の円すいころ軸受が提案されている（例えば特許文献１，２および３参照）。
【０００７】
ところで、以上の提案のように円すいころの大端面を鍔面に対して内輪軌道面の母線の延長線上で接触させると、円すいころの大端面と鍔面とが理論的に転がり接触することになり、これら両者間の摩擦抵抗を小さくし、軸受としての回転トルクを低減させることができる。
【０００８】
しかしながら、以上のような提案の構造によると、円すいころ２３の鍔状部２３ｃと鍔面２１ｃとの接触部分Ｑ′における潤滑が、特に軸受の起動時等において不十分となる場合があり、焼き付きが発生したり、あるいは摩耗等の原因となって、性能が低下しやすいという問題がある。つまり、軸受の回転が停止して時間が経過すると、円すいころや鍔面の回転により上記接触部Ｑ′に引き込まれて潤滑に寄与していた潤滑油が重力で下方に流れてしまい、接触部Ｑ′には安定した油膜形成に要する潤滑油が十分に存在しないことになる。この状態より軸受が回転起動すると、樹幹が不十分な状態になるおそれがある。
【特許文献１】実開昭６１−９７６２２号公報
【特許文献２】特開平９−２９６０６８号公報
【特許文献３】特開平９−２３６１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、円すいころの大端面と内輪の鍔面との間の摩擦抵抗を軽減して回転トルクを低減するばかりでなく、円すいころの大端面と鍔面との潤滑、特に軸受起動時や潤滑剤の粘度が高い状態などの過渡状態における潤滑を向上させ、焼き付きや摩耗の発生を抑制することのできる円すいころ軸受の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の円すいころ軸受は、外周に円すい面からなる軌道面が形成され、その軌道面の大径側に鍔部が突出形成された内輪と、内周に内円すい面からなる軌道面が形成された外輪との間に、複数の円すいころが転動自在に配置されているとともに、上記内輪の鍔部には、各円すいころの大径側の端面に接触する鍔面が形成されてなる円すいころ軸受において、上記各円すいころの大径側の端部に、上記各軌道面に対する転動面の最大径よりも大径の鍔状部が形成されているとともに、その鍔状部が、上記鍔面に対して上記内輪の軌道面の母線の延長線よりも軸受中心側で接触するように構成されていることによって特徴づけられる。
【００１１】
本発明は、円すいころの大端面と内輪の鍔面との接触部を、内輪軌道面の母線の延長線よりも軸受中心側とすることにより、その接触部を、内輪の軌道面と鍔面との間に形成されるぬすみ部に可及的に接近させ、その接触部の潤滑を良好なものとしようとするものである。
【００１２】
すなわち、内輪の軌道面と鍔面との間には、これら両面の研削加工時における砥石の周縁部を逃がし、かつ、円すいころとの干渉を避けるために、通常、周方向に一様な凹部からなるぬすみ部が形成されるが、この凹部からなるぬすみ部は軸受の組み込み状態において油溜まりとして機能する。本発明では内輪軌道面の母線の延長線よりも軸受中心側で円すいころと鍔面とを接触させるため、その接触部は油溜まりとなるぬすみ部に対して、図２並びに図３に示す構造のいずれよりも近くなり、特に軸受起動時や潤滑剤の粘度が高い過渡状態において、円すいころと鍔面との接触部の潤滑を良好なものとすることができる。
【００１３】
また、本発明の構造によれば、図３に例示したような内輪軌道面の母線の延長線上で円すいころと鍔面を接触させる構造に比して、これら両者間の摩擦抵抗は若干大きくなるものの、図２に例示した従来の通常の円すいころ軸受に比して、円すいころの大端面と鍔面との接触位置が軸受の回転中心側に接近するが故に、その摺動接触部の周速が小さくなって摩擦抵抗が小さくなり、軸受の回転トルクを低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、円すいころと内輪の鍔面との接触部を内輪軌道面の母線の延長線よりも軸受中心側に設定しているので、その接触部が、内輪の軌道面と鍔面との間に形成されて軸受使用状態において油溜まりとして機能するぬすみ部に対して可及的に接近させることができる結果、軸受起動時等において内輪鍔面と円すいころとの接触部の潤滑を良好なものとすることができ、焼き付きの発生を防止するとともに、摩耗等による性能の低下を抑制することができる。
【００１５】
しかも、内輪鍔面と円すいころとの接触部が従来に比して軸受中心に近くなるため、その接触部における周速が、従来の一般的な構造の円すいころ軸受に比して低くなり、その接触部における摩擦抵抗も小さくなり、軸受としての回転トルクを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
低トルクで、しかも円すいころと内輪鍔面との間の潤滑が良好で、これらの間での焼き付きや摩耗が生じにくい円すいころ軸受を実現した。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の実施例の軸平行断面図である。
【００１８】
この例における円すいころ軸受の基本的構成は、従来のものと同等であって、内輪１および外輪２と、これらの間に配置された複数の円すいころ３と、その各円すいころ３を周方向に所定の間隔で保持する保持器４とからなっている。
【００１９】
内輪１は、その外周に円すい面からなる軌道面１ａが形成されているとともに、その大径側の端部には鍔部１ｂが形成させれ、その鍔部１ｂの円すいころ３の大端面に対向する側の面には鍔面１ｃが形成されている。この鍔面１ｃと軌道面１ａとの間には、従来と同様に、研削加工時における砥石の周縁部を逃がし、かつ、円すいころ３との干渉を避けることを目的とするぬすみ部１ｄが形成されている。
【００２０】
また、外輪２はその内周に内円すい面からなる軌道面２ａが形成されており、保持器４には各円すいころ３を保持するポケット４ａが形成されている点についても従来と同等である。
【００２１】
この例の特徴は、各円すいころ３の大径側の端部にその転動面３ａの最大径よりも大径の鍔状部３ｂが形成されている点であり、この鍔状部３ｂの内輪１の鍔面１ｃに対向する面、つまり円すいころ３の大端面３ｃは、従来の円すいころの大端面と同様に球面（または円すい面）に加工されている。そして、その各円すいころ３の大端面３ｃと内輪１の鍔面１ｃとは、内輪１の軌道面１ａの母線の延長線αよりも所定距離ｅだけ軸受中心側の点Ｐにおいて接触している。
【００２２】
以上の実施例は、装置に組み込まれた状態で内輪１と外輪２の間に潤滑油をはじめとする潤滑剤が充填ないしは供給されるのであるが、内輪１のぬすみ部１ｄは油溜まりとして機能し、円すいころ３の大端面３ｃと内輪１の鍔面１ｃとの接触部Ｐがそのぬすみ部１ｄに対して極めて接近して位置することになるため、その接触部Ｐに潤滑剤が供給されやすくなり、特に軸受の起動時等において良好な潤滑性が得られる。その結果、焼き付きの発生を防止するとともに、摩耗による性能低下を抑制することができる。
【００２３】
ここで、本発明において、内輪１の軌道面１ａの母線の延長線αと、円すいころ３の大端面３ｃと内輪１の鍔面１ｃとの接触部Ｐとのなす距離ｅについては、特に限定されるものではないが、ｅを大きくすると接触部Ｐがぬすみ部１ｄにより接近して潤滑剤がより供給されやすくなり、また、接触部Ｐの軸受中心からの距離が小さくなって回転トルクに寄与する周速が低下する反面、接触部Ｐにおける内輪１のと円すいころ３との周速差が大きくなり、内輪１と円すいころ３との間の摩擦抵抗が増大するため、使用目的や使用状態等に応じて、ｅの寸法は適宜に設定されるべきである。
【００２４】
また、以上の実施例における図１では、円すいころ３の鍔状部３ｂを円板状に突出させた例を示したが、この鍔状部３ｂの形状については特に限定されるものではなく、要は円すいころ３の大端面３ｃと内輪１の鍔面１ｃとが、内輪軌道面１ａの母線の延長線αよりも軸受中心側で接触できる形状であれば任意の形状とし得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例の軸平行断面図である。
【図２】従来の一般的な円すいころ軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【図３】特許文献１〜３に提案されている円すいころ軸受の構成例を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  内輪
１ａ  軌道面
１ｂ  鍔部
１ｃ  鍔面
１ｄ  ぬすみ部
２  外輪
２ａ  軌道面
３  円すいころ
３ａ  転動面
３ｂ  鍔状部
３ｃ  大端面
４  保持器
４ａ  ポケット
α  内輪軌道面の母線の延長線
Ｐ  円すいころの大端面と内輪鍔面との接触部
【図１】
2005076692.tif 000003
【図２】
2005076692.tif 000004
【図３】
2005076692.tif 000005