(57)【要約】【課題】ころ軸受における潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗によるトルクロスを低減することである。【解決手段】円筒ころ１の転動面１ａに、その軸方向の中央部１箇所で円周方向に連なるＶ溝１ｂを設け、円筒ころ１の転動面１ａと内外輪２、３の各軌道面２ａ、３ａとの広い転動接触領域を軸方向で分断することにより、楔空間から接触部へ引き込まれる潤滑油を分断した転動接触領域の両側へ逃がし、潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗によるトルクロスを低減できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころの転動面と内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面とが転動接触するころ軸受において、前記転動接触するころの転動面または内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面に、その軸方向の少なくとも１箇所で円周方向に連なる凹溝を設け、これらのころの転動面と軌道輪の軌道面との転動接触領域を、軸方向の少なくとも１箇所で分断するようにしたことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記凹溝を設けたころの転動面または軌道輪の軌道面に、前記分断された転動接触領域で凸状のクラウニングを設けた請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記凹溝を前記ころの転動面に設けた請求項１または２に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の回転に伴うトルクロスを低減することは永遠の課題であり、これまでに潤滑油や潤滑条件の改良等に様々の取り組みがなされてきたが、近年は、省エネルギや環境対応等の見地から、さらなるトルクロスの低減が求められている。
【０００３】
転がり軸受のうち、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受等のころ軸受では、ころの転動面と内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面とが、軸方向に連なる広い接触領域で転動接触する。
【０００４】
ころの転動面と軌道輪の軌道面とが広い接触領域で転動接触するころ軸受では、この接触領域の入側に形成される楔空間から潤滑油が接触部へ引き込まれる。この潤滑油の引き込み量は軸受の回転が速くなるほど増大し、高速回転するころ軸受では、潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗が無視できないトルクロスの要因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、ころ軸受における潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗によるトルクロスを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、ころの転動面と内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面とが転動接触するころ軸受において、前記転動接触するころの転動面または内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面に、その軸方向の少なくとも１箇所で円周方向に連なる凹溝を設け、これらのころの転動面と軌道輪の軌道面との転動接触領域を、軸方向の少なくとも１箇所で分断する構成を採用した。
【０００７】
すなわち、転動接触するころの転動面または内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面に、その軸方向の少なくとも１箇所で円周方向に連なる凹溝を設け、ころの転動面と軌道輪の軌道面との広い転動接触領域を、軸方向の少なくとも１箇所で分断することにより、楔空間から接触部へ引き込まれる潤滑油を分断した転動接触領域の両側へ逃がし、潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗によるトルクロスを低減できるようにした。
【０００８】
前記凹溝を設けたころの転動面または軌道輪の軌道面に、前記分断された転動接触領域で凸状のクラウニングを設けることにより、楔空間から接触部へ引き込まれる潤滑油を分断した転動接触領域の両側へより逃がしやすくすることができる。
【０００９】
前記凹溝を前記ころの転動面に設けることにより、内外輪との両側の転動接触領域で、潤滑油を分断した転動接触領域の両側へ逃がすことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のころ軸受は、転動接触するころの転動面または内外輪の少なくとも一方の軌道輪の軌道面に、その軸方向の少なくとも１箇所で円周方向に連なる凹溝を設け、ころの転動面と軌道輪の軌道面との広い転動接触領域を、軸方向の少なくとも１箇所で分断するようにしたので、楔空間から接触部へ引き込まれる潤滑油を分断した転動接触領域の両側へ逃がし、潤滑油の引き込みに伴う粘性抵抗によるトルクロスを低減することができる。
【００１１】
前記凹溝を設けたころの転動面または軌道輪の軌道面に、分断された転動接触領域で凸状のクラウニングを設けることにより、楔空間から接触部へ引き込まれる潤滑油を分断した転動接触領域の両側へより逃がしやすくすることができる。
【００１２】
前記凹溝を前記ころの転動面に設けることにより、内外輪との両側の転動接触領域で、潤滑油を分断した転動接触領域の両側へ逃がすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態を示す。このころ軸受は、円筒ころ１の転動面１ａと内輪２と外輪３の各軌道面２ａ、３ａとが転動接触する円筒ころ軸受であり、円筒ころ１の転動面１ａに、軸方向の中央１箇所で円周方向に連なる凹溝としての鈍角のＶ溝１ｂが設けられて、円筒ころ１の転動面１ａと内外輪２、３の各軌道面２ａ、３ａとの転動接触領域が軸方向の１箇所で分断され、分断された転動接触領域で円筒ころ１の転動面１ａに凸状のクラウニング１ｃが設けられている。
【００１４】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第２と第３の実施形態を示す。図２（ａ）の第２の実施形態は、円筒ころ１の転動面１ａに軸方向の２箇所でＶ溝１ｂを等配に設けたもの、図２（ｂ）の第３の実施形態は、軸方向の３箇所でＶ溝１ｂを等配に設けたものであり、いずれも分断された各転動接触領域で、円筒ころ１の転動面１ａにクラウニング１ｃが設けられている。
【実施例】
【００１５】
図１に示した円筒ころ軸受（実施例１）、図２（ａ）、（ｂ）示した円筒ころ軸受（実施例２、３）、および円筒ころの転動面全体を凸状のクラウニング形状とし、内外輪の軌道面をフラットな母線形状とした従来の円筒ころ軸受（比較例）とについて、これらの回転に伴うころ１個の転がりに対する潤滑油の粘性抵抗によるトルクロスを計算した。なお、各実施例と比較例の円筒ころのクラウニング形状は、接触による弾性変位量が互いに等しくなるように設計し、それぞれの剛性が同じになるようにした。計算条件は以下の通りである。
・円筒ころ軸受：ころ径５ｍｍ、ころ幅５ｍｍ、ピッチ円径５５ｍｍ
・回転速度    ：２０００ｒｐｍ
・接触荷重    ：１０００Ｎ
・潤滑油      ：自動車用ギヤ油
【００１６】
図３は、上記トルクロスの計算結果を示す。各実施例のトルクロスは、比較例のものを１．０としたトルクロス比で表した。Ｖ溝を１箇所に設けた実施例１のものでは、トルクロスが比較例のものよりも約１０％低減されている。さらにＶ溝の数を増やすほどトルクロスは少なくなり、Ｖ溝を３箇所に設けた実施例３のものでは、トルクロスが約２０％低減されている。これらの結果は、ころと内外輪との転動接触領域をＶ溝で分断することにより、潤滑油が分断された転動接触領域の両側へ逃げ、接触部へ引き込まれる潤滑油の粘性抵抗が小さくなったためと考えられる。
【００１７】
図４は、第４の実施形態を示す。このころ軸受は、前記転動接触領域を分断するために、内輪２と外輪３の各軌道面２ａ、３ａに軸方向の中央１箇所でＶ溝２ｂ、３ｂが設けられ、分断された転動接触領域で内外輪２、３の各軌道面２ａ、３ａにクラウニング２ｃ、３ｃが設けられている。その他の部分は第１の実施形態のものと同じである。
【００１８】
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ第５と第６の実施形態を示す。図５（ａ）の第５の実施形態は、内外輪２、３の各軌道面２ａ、３ａに軸方向の２箇所でＶ溝２ｂ、３ｂを等配に設けたもの、図５（ｂ）の第６の実施形態は、軸方向の３箇所でＶ溝２ｂ、３ｂを等配に設けたものであり、いずれも分断された各転動接触領域で、各軌道面２ａ、３ａにクラウニング２ｃ、３ｃが設けられている。
【００１９】
上述した各実施形態では、転動接触領域を分断する凹溝を鈍角のＶ溝としたが、この凹溝は転動接触領域の途中に隙間を形成して分断できるものであればよく、Ｕ溝、丸溝、矩形溝等、任意の形状のものとすることができる。なお、溝縁が急傾斜となるものでは、溝縁部に丸味を付与することが望ましい。
【００２０】
また、上述した各実施形態では、凹溝を設けたころの転動面や軌道輪の軌道面に、分断された各転動接触領域でクラウニングを設けたが、これらのクラウニングは省略することもできる。
【００２１】
さらに、上述した各実施形態では、ころ軸受を円筒ころ軸受としたが、本発明に係るころ軸受は、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受等の他のころ軸受にも適用することができ、複列のころ軸受にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態のころ軸受を示す縦断面図
【図２】ａ、ｂは、それぞれ第２と第３の実施形態のころ軸受を示す縦断面図
【図３】トルクロスの計算結果を示すグラフ
【図４】第４の実施形態のころ軸受を示す縦断面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ第５と第６の実施形態のころ軸受を示す縦断面図
【符号の説明】
【００２３】
１  円筒ころ
１ａ  転動面
２  内輪
３  外輪
２ａ、３ａ  軌道面
１ｂ、２ｂ、３ｂ  Ｖ溝
１ｃ、２ｃ、３ｃ  クラウニング
【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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