(57)【要約】【課題】滞留異物の排出性と潤滑油の流通性の向上、および軸受長寿命化を図り、かつより幅広い使用目的に対応すること。【解決手段】保持器６の円環部には、軸受中心から軸方向外部に向かってその外径が大きくなる一様な角度を有するテーパ部６１が、保持器６の円環部の全周に渡って、その外径側及び内径側に形成してある。また、保持器６は、転動体案内されるようになっている。外径面のテーパ部６１に作用する遠心力により、外径面のテーパ部６１に沿って潤滑油の排出が促されるため、潤滑油は、実線矢印で示すように、内輪２の転走面と保持器６の円環部の内径面との間から流入し、外輪４の転走面と保持器６の円環部の外径面との間から抜け、外径面のテーパ部６１に沿って外部へと排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に、転動体を転動自在に介装すると共に、当該ころを保持する保持器を備えた転がり軸受において、
前記保持器の円環部には、軸受中心から軸方向外部に向かってその外径が大きくなる一様な角度を有するテーパ部が、前記保持器の円環部の全周に渡り形成してあることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記保持器は、転動体案内されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記保持器の外径面に、前記テーパ部が形成してあり、
前記保持器の内径面又は対向する軌道輪の外径面に、ポンピング作用を発生する動圧溝が設けてあり、
前記保持器は、軌道輪案内されることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車のトランスミッションや一般産業のギアボックスなど、油浴潤滑環境下で用いられる転がり軸受に関し、特に、滞留異物の排出および潤滑油の流通性を向上した転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
油浴潤滑下の転がり軸受は、潤滑油に混入した歯車の摩耗粉等の異物が軸受内部に滞留することで、軸受寿命を低下させるという問題がある。
【０００３】
この問題を解消するものとして、特許文献１では、図５に示すように、案内面に凹溝を設けて、摩耗粉を排出するように構成したものが提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、図６に示すように、内輪の肩部にテーパを形成し、遠心力により潤滑油を軸受外部に排出させる働きを持たせた円筒ころ軸受が提案されている。
【０００５】
なお、図５は、特許文献１に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。円筒ころ軸受は、外周面に内輪軌道１を有する内輪２と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４と、内輪軌道１と外輪軌道３との間に転動自在に設けられた複数個の転動体５（ころ）と、この複数個の転動体５を保持した状態で、内輪軌道１と外輪軌道３との間に回転自在に設けられた保持器６とを備えている。この保持器６は、転動体５の転動に伴って回転するが、内輪２で案内する事により、回転時に直径方向にぶれない様にしている。即ち、保持器６の両端部内周面に設けられた被案内面７ａ、７ａと、内輪２の両端部外周面で内輪軌道１から外れた部分に設けられた案内面８ａ、８ａとを近接させた、所謂内輪案内の構造としている。
【０００６】
内輪２の外周面両端部に形成した案内面８ａ、８ａに多数の凹溝９、９を、円周方向に亙って等間隔に多数形成している。これら各凹溝９、９は、内輪２及び外輪４の軸方向に対し傾斜している。そして、各凹溝９、９の傾斜方向は、案内面８ａ、８ａと保持器６の内周面両端部に設けた被案内面７ａ、７ａとの相対回転に基づき、複数の転動体設置部分に存在する流体を各凹溝９、９内に取りこむ方向としている。即ち、各凹溝９、９は、幅方向中央寄りから幅方向両端縁に向かうほど内輪２の回転方向後方に向かう方向に傾斜している。
【０００７】
案内面８ａ、８ａと被案内面７ａ、７ａとの間に進入した摩耗粉が複数の凹溝９、９を通じて転がり軸受外に排出される為、この摩耗粉によって案内面８ａ、８ａ及び被案内面７ａ、７ａの摩耗が促進される事がない。即ち、被案内面７ａ、７ａを被覆した銀メッキの表面に摩耗粉が食い込んでもこの摩耗粉は、凹溝９、９部分を通過する際に脱落する。一方、各凹溝９、９内には、内輪２が回転する事に伴う一種のポンプ作用によって、保持器６内の潤滑油並びに空気を保持器６外に排出する流れが存在する。この為、各凹溝９、９部分で脱落した摩耗粉は、流れによって保持器６外に排出される。この結果、摩耗粉による摩耗が防止される。又、案内面８ａ、８ａと被案内面７ａ、７ａとの間には、複数の凹溝９、９を通じて十分な量の潤滑油が供給される。即ち、各凹溝９、９内に入り込んだ潤滑油は、内輪２の回転に伴うくさび作用により、案内面８ａ、８ａと被案内面７ａ、７ａとの間の微小隙間内に入り込んで、これら両面８ａ、７ａ同士の間に、くさび膜効果による強固な潤滑油膜を形成する。この為、保持器６が振れ回り運動した場合でも油膜切れを起こしにくくなり、油膜切れによる摩耗も防止できる。
【０００８】
また、図６は、特許文献２に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。内・外輪軌道１，３と転動体５との間の転がり摩擦は、オイルを内輪２と外輪４との間から供給し、かつ、それを排出することによって潤滑される。オイルが排出される側の内輪２の肩部１０には、オイル排出端面側に向かってその径が大きくなるテーパが形成されている。
【０００９】
転がり軸受の内輪２が回転すると、肩部１０の径が大きい領域ほど回転の際の周速度が一定比率で大きくなって大きな遠心力を発生させる。この遠心力は、潤滑剤排出端面側に向かう程大きくなる。すなわち、肩部１０とそれ以外の内輪との間での回転の際に周速度差が発生する。肩部１０自体は、転動体から離れて潤滑剤の流れに臨んで露出していることから、肩部近傍の潤滑剤や空気の流れの速度を潤滑剤排出側内輪端面に向けて順次大きくさせ、換言すればこれを付勢あるいは促進して、空気や潤滑剤を軸受の外部（排出側）に向けて流すような、いわば一種のポンプ作用が実現される。この結果、潤滑剤や空気が軸受の排出側から良好に排出され、また、過剰な潤滑剤や不要になった潤滑剤も効率よく排出されるために、高速回転下でも軸受の潤滑剤の撹拌抵抗による発熱を防止する。
【特許文献１】特開平７−４４２９号公報
【特許文献２】特開平１１−２０１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
油浴潤滑で使用される転がり軸受は、潤滑油に歯車の摩耗粉等の異物が多く混入していると、その異物が軸受内部に滞留して、軸受寿命を低下させる要因となる場合がある。これは異物滞留によって、軸受の接触面に、異物噛み込みによる圧痕を起点とする剥離や、潤滑油膜の形成が阻害されることによるピーリング等が生じるためである。そのため、滞留異物の排出を促すために潤滑油の流通性を向上させることは、技術上の重要な課題になる。
【００１１】
そこで、上述したように、特許文献１では、図５に示すように、案内面に凹溝９を設けて摩耗粉を排出するように構成してある。
【００１２】
しかしながら、この従来に係る特許文献１では、溝のような細い流路では異物が詰まりやすい、逆回転時に潤滑油の流通方向が変わってしまう、などの問題がある。
【００１３】
また、上述したように、特許文献２では、図６に示すように、内輪の肩部１２にテーパをつけ、遠心力により潤滑油を軸受外部に排出させる働きを持たせている。
【００１４】
しかしながら、この従来に係る特許文献２では、外輪回転には適用できないという問題がある。
【００１５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、滞留異物の排出性と潤滑油の流通性の向上、および軸受長寿命化を図り、かつより幅広い使用目的に対応できる、転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受は、外輪と内輪との間に、転動体を転動自在に介装すると共に、当該ころを保持する保持器を備えた転がり軸受において、
前記保持器の円環部には、軸受中心から軸方向外部に向かってその外径が大きくなる一様な角度を有するテーパ部が、前記保持器の円環部の全周に渡り形成してあることを特徴とする。
【００１７】
好適には、前記保持器は、転動体案内される。
【００１８】
また、好適には、前記保持器の外径面に、前記テーパ部が形成してあり、前記保持器の内径面又は対向する軌道輪の外径面に、ポンピング作用を発生する動圧溝が設けてあり、前記保持器は、軌道輪案内される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、保持器の形状を変更することによって、特に油浴潤滑下での軸受回転時における潤滑油の流れを好適に制御しようとするものである。
【００２０】
即ち、軸受回転時に内輪−保持器間から入った潤滑油は遠心力によりテーパ部から排出されようとするため、潤滑油がスムーズに流通する。この潤滑油の流通を通じて滞留異物の排出も促される。これにより、軸受の長寿命化が期待できる。
【００２１】
また、本発明は、保持器に変形を施した構造であるため、従来のように、異物の詰まり、流通方向の変化、外輪回転への適用といった問題にも対応している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受を図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態は、外輪鍔付きの円筒ころ軸受に、本発明の保持器を適用したものである。
【００２４】
円筒ころ軸受は、外周面に内輪軌道１を有する内輪２と、内周面に外輪軌道３を有する外輪４と、内輪軌道１と外輪軌道３との間に転動自在に設けられた複数個の転動体５（ころ）と、この複数個の転動体５を保持した状態で、内輪軌道１と外輪軌道３との間に回転自在に設けられた保持器６とを備えている。なお、外輪４は、鍔部４ａを備えている。
【００２５】
保持器６の円環部には、軸受中心から軸方向外部に向かってその外径が大きくなる一様な角度を有するテーパ部６１が、保持器６の円環部の全周に渡って、その外径側及び内径側に形成してある。また、保持器６は、転動体案内されるようになっている。
【００２６】
本実施の形態では、外径面のテーパ部６１に作用する遠心力により、外径面のテーパ部６１に沿って潤滑油の排出が促されるため、潤滑油は、実線矢印で示すように、内輪２の転走面と保持器６の円環部の内径面との間から流入し、外輪４の転走面と保持器６の円環部の外径面との間から抜け、外径面のテーパ部６１に沿って外部へと排出される。
【００２７】
本実施の形態によれば、保持器６の形状をテーパ部６１に変更することによって、特に、油浴潤滑下での軸受回転時における潤滑油の流れを好適に制御することができる。
【００２８】
即ち、軸受回転時に内輪２と保持器６の間から入った潤滑油は、遠心力によりテーパ部６１から排出されようとするため、潤滑油がスムーズに流通する。この潤滑油の流通を通じて滞留異物の排出も促される。これにより、軸受の長寿命化が期待できる。
【００２９】
また、本実施の形態は、保持器６の形状をテーパ部６１に変更した構造であるため、従来のように、異物の詰まり、流通方向の変化、外輪回転への適用といった問題にも対応することができる。
【００３０】
なお、図１は、円筒ころ軸受に適用した例であるが、同様のテーパ部６１が設けられる空間があれば、深溝玉軸受・アンギュラ玉軸受等、他の転がり軸受にも本発明を適用できる。
【００３１】
また、テーパ部６１は、図１のように必ずしも軸受端面の外まで突出させる必要はなく、同様の排出効果が得られれば、テーパ部６１を軸受内へ収まるように設けてもよい。
【００３２】
さらに、保持器６の内径面の形状については、必ずしも外径面と同じように、テーパ部６１を設ける必要はない。また、内径面にテーパ部６１を設ける場合でも、必ずしもテーパ角を外径側と同じにする必要はない。
【００３３】
（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態は、内輪鍔付きの円筒ころ軸受に、本発明の保持器を適用したものである。
【００３４】
本実施の形態では、内輪２は、鍔部２ａを備えている。このように、内輪鍔付きの円筒ころ軸受に、本発明の保持器を適用しても、同様に、潤滑油の流通性、異物の排出性の向上が得られる。また、保持器６は、転動体案内される。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００３５】
（第３実施の形態）
図３は、本発明の第３実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態は、内輪鍔付きの円筒ころ軸受に、本発明の保持器を適用したものである。
【００３６】
本実施の形態では、保持器６の内径面６ａと、内輪２の鍔部２ａとは、平行になるように構成してあり、保持器６は、内輪案内としてある。
【００３７】
また、保持器６の内径面６ａ又は内輪２の鍔部２ａとの少なくとも一方に、回転に伴い油のポンピング作用を発生する動圧溝Ｐが設けてある。
【００３８】
その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００３９】
（第４実施の形態）
図４は、本発明の第４実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。本実施の形態は、外輪鍔付きの円筒ころ軸受に、本発明の保持器を適用したものである。
【００４０】
本実施の形態では、保持器６の一方（左側）の円環部には、この円環部から軸方向外部に向かってその内径が小さくなる逆テーパ部６２が形成してある。
【００４１】
この場合、潤滑油は、実線矢印で示すように、内径側の逆テーパ部６２と内輪転走面との間から流入し、反対側の外径側のテーパ部６１へと向かって進み、第１実施の形態と同様に、テーパ部６１に沿って外部へと排出される。第１実施の形態と同様の潤滑油の流通性が得られる。
【００４２】
また、保持器６は、転動体案内される。その他の構成、作用、及び効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【図４】本発明の第４実施の形態に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【図５】特許文献１に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【図６】特許文献２に係る円筒ころ軸受の軸方向に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  内輪軌道
２  内輪
２ａ  鍔部
３  外輪軌道
４  外輪
４ａ  鍔部
５  転動体
６  保持器
６ａ  内径面
６１  テーパ部
６２  逆テーパ部
Ｐ  動圧溝
【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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