(57)【要約】【課題】保持器の回転姿勢を適正に維持して球面ころの挙動の安定化を図り、発熱による軸受寿命の低下を抑制することができるようにした部品点数の少ないスラスト円筒ころ軸受を提供することである。【解決手段】ハウジング軌道盤１の球面状軌道面２と軸軌道盤１１の球面状軌道面１２間に複数の球面ころ２１を組込み、その球面ころ２１を保持する保持器３１にハウジング軌道盤１の軌道面２によって接触案内される案内面３６を設ける。軸受により回転自在に支持される回転軸Ｓによって保持器３１を径方向案内して、保持器３１の回転姿勢を適正に維持し、球面ころ２１の挙動の安定化を図る。【選択図】図１
2012215264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面状の軌道面を有するハウジング軌道盤と、そのハウジング軌道盤の軌道面に対向する球面状の軌道面を有する軸軌道盤と、前記ハウジング軌道盤側軌道面と軸軌道盤側軌道面間に組み込まれた球面ころと、その球面ころを保持する保持器とからなるスラスト自動調心ころ軸受において、
前記保持器を軌道盤案内としたことを特徴とするスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記保持器を案内する軌道盤がハウジング軌道盤とされ、そのハウジング軌道盤の軌道面によって接触案内される案内面を保持器に形成した請求項１に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記軸軌道盤により支持される回転軸によって保持器を径方向案内した請求項１又は２に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項４】
前記案内面が、球面とされ、その球面の曲率半径がハウジング軌道盤側軌道面の曲率半径より小径とされた請求項２又は３に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項５】
前記保持器が、前記案内面を有する環状部の外周に斜め外方に向く複数の柱部が周方向に等間隔に設けられた円すい形のくし型保持器本体と、その保持器本体の柱部端面に連結されて一体化され、隣接する柱部間に形成されたポケットの大径端側の開口を閉塞するリング状蓋からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項６】
前記リング状蓋に前記ハウジング軌道盤の軌道面に接触案内される第２の案内面を設けた請求項５に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項７】
前記第２の案内面が、球面とされ、その球面の曲率半径がハウジング軌道盤における軌道面の曲率半径より小径とされた請求項６に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項８】
前記保持器が、円すい形部の内周に内向きフランジ部が形成され、円すい形部の外周に外向きフランジ部が設けられ、前記円すい形部の周方向に複数のポケットが等間隔に形成されたかご型保持器からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項９】
前記かご型保持器の外向きフランジ部に前記ハウジング軌道盤の軌道面に接触案内される第３の案内面を設けた請求項８に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１０】
前記第３の案内面が、球面とされ、その球面の曲率半径がハウジング軌道盤における軌道面の曲率半径より小径とされた請求項９に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１１】
前記保持器が、環状部の外周に斜め外方に向く複数の柱部が一体に形成されて、隣接する柱部間にポケットが形成されたくし型保持器からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１２】
前記保持器を案内する軌道盤が軸軌道盤とされ、その軸軌道盤の内周に軸案内面と、その軸案内面より大径の保持器案内面とを設け、前記保持器の内周部に前記保持器案内面で案内される円筒部を設けた請求項１に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１３】
前記軸軌道盤と保持器の相互間に、その保持器を軸軌道盤に対して軸方向に非分離とする抜止め手段を設けた請求項１２にスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１４】
前記抜止め手段が、前記保持器案内面に形成された周方向の係合溝と、前記円筒部の開口端部の外周に形成されて前記係合溝に嵌合された複数の抜止め突部からなる請求項１３に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【請求項１５】
前記保持器が、ポケットの周方向で対向する側面が相反する方向に傾斜する傾斜面とされたもみ抜き保持器からなる請求項１２乃至１４のいずれかの項に記載のスラスト自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動調心の機能を有するスラスト自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスラスト自動調心ころ軸受として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。図１３は、その特許文献１に記載されたスラスト自動調心ころ軸受を示す。このスラスト自動調心ころ軸受においては、軸軌道盤６０に形成された球面状の軌道面６１とハウジング軌道盤６２に設けられた球面状の軌道面６３間に複数の球面ころ６４を組込み、その球面ころ６４を保持器６５で周方向等間隔に保持し、上記軸軌道盤６０の内径面下部に支持輪６６の上部を嵌合して加締めにより軸軌道盤６０に連結し、その支持輪６６の下部で上記保持器６５の内径部を摺動案内している。
【０００３】
支持輪６６による保持器６５の摺動案内に際し、上記保持器６５の内径部に内向き端面６７と下向き端面６８とを設け、上記内向き端面６７を支持輪６６に形成された円筒状部６６ａで摺動案内し、その円筒状部６６ａの下端から外向きに設けられた鍔部６６ｂで上記下向き端面６８を摺動案内している。
【０００４】
上記のスラスト自動調心ころ軸受においては、保持器６５が支持輪６６によってスラスト方向およびラジアル方向に支持案内されるため、保持器６５は適正な姿勢を維持しながら回転し、球面ころ６４に安定した挙動を得ることできるという特徴を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１０１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１３に示す従来のスラスト自動調心ころ軸受においては、支持輪６６を有するため、部品点数が多くなり、コスト的に不利である。また、支持輪６６の円筒状部６６ａおよび鍔部６６ｂで保持器６５の内向き端面６７および下向き端面６８が常に摺動案内されるため、その摺動案内部での潤滑油の通りが良いということはできず、その接触部での潤滑不良により発熱が生じ、軸受寿命を低下させる可能性がある。
【０００７】
この発明の課題は、保持器の回転姿勢を適正に維持して球面ころの挙動の安定化を図り、発熱による軸受寿命の低下を抑制することができるようにした部品点数の少ないスラスト自動調心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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、この発明においては、球面状の軌道面を有するハウジング軌道盤と、そのハウジング軌道盤の軌道面に対向する球面状の軌道面を有する軸軌道盤と、前記ハウジング軌道盤側軌道面と軸軌道盤側軌道面間に組み込まれた球面ころと、その球面ころを保持する保持器とからなるスラスト自動調心ころ軸受において、前記保持器を軌道盤案内とした構成を採用したのである。
【０００９】
上記のように、保持器を軌道盤案内とすることによって支持輪を不要とすることができるため、軸受内部を潤滑する潤滑油の流動性が向上し、発熱による軸受寿命低下の抑制と、部品点数の低減によるコストの低減を図ることができる。
【００１０】
ここで、保持器を案内する軌道盤は、ハウジング軌道盤であってもよく、軸軌道盤であってもよい。
【００１１】
ハウジング軌道盤により保持器を案内する場合において、そのハウジング軌道盤の軌道面によって接触案内される案内面を保持器に形成し、その保持器を軸軌道盤により支持される回転軸によって径方向案内することにより、保持器はハウジング軌道盤の軌道面によって調心案内されることになり、しかも、その保持器は回転軸によって径方向案内されるため、保持器は常に適正な姿勢を保持して回転する。このため、球面ころは保持器により矯正されて円滑に回転することになり、球面ころの挙動が安定し、軸受機能が損なわれることはない。
【００１２】
ここで、保持器に形成された案内面を球面とし、その球面の曲率半径をハウジング軌道盤側軌道面の曲率半径より小径とすると、ハウジング軌道盤の軌道面に対する案内面の接触抵抗を小さくすることができるため、ハウジング軌道盤の軌道面に沿って保持器を円滑に調心摺動させることができる。また、案内面と軌道面とが接触する部位の周囲に隙間が形成されるため、潤滑油の通りが良くなって接触部での潤滑性を高めることができ、発熱による軸受寿命の低下を抑制することができる。
【００１３】
この発明に係るスラスト自動調心ころ軸受において、保持器として、以下の構成１乃至３からなるものを採用することができる。
構成１；ハウジング軌道盤の案内面を有する環状部の外周に斜め外方に向く複数の柱部が周方向に等間隔に設けられた円すい形のくし型保持器本体と、その保持器本体の柱部端面に連結されて一体化され、隣接する柱部間に形成されたポケットの大径端側の開口を閉塞するリング状蓋とからなるもの。
構成２；円すい形部の内周に内向きフランジ部が形成され、円すい形部の外周に外向きフランジ部が設けられ、前記円すい形部の周方向に複数のポケットが等間隔に形成されたかご型保持器からなるもの。
構成３；環状部の外周に斜め外方に向く複数の柱部が一体に形成されて、隣接する柱部間にポケットが形成されたくし型保持器からなるもの。
【００１４】
構成１からなる保持器の採用において、リング状蓋にハウジング軌道盤の軌道面に接触案内される第２の案内面を設けると、保持器の姿勢をより安定化させることができる。そして、その第２の案内面を球面とし、その球面の曲率半径をハウジング軌道盤側軌道面の曲率半径より小径とすることにより、ハウジング軌道盤の軌道面に沿って保持器をより円滑に調心摺動させることができる。
【００１５】
また、構成２からなる保持器の採用において、かご型保持器の外向きフランジ部にハウジング軌道盤の軌道面に接触案内される第３の案内面を設け、その第３の案内面を球面とし、その球面の曲率半径をハウジング軌道盤側軌道面の曲率半径より小径とすることで、上記と同様に、保持器の姿勢のより安定化と調心摺動性の円滑化とを図ることができる。
【００１６】
一方、軸軌道盤により保持器を案内する場合においては、その軸軌道盤の内周に軸案内面と、その軸案内面より大径の保持器案内面とを設け、保持器の内周部に上記保持器案内面で案内される円筒部を設けるようにする。
【００１７】
この場合、軸軌道盤と保持器の相互間に、その保持器を軸軌道盤に対して軸方向に非分離とする抜止め手段を設けて保持器の脱落を防止するのが好ましい。
【００１８】
その抜止め手段として、保持器案内面に形成された周方向の係合溝と、円筒部の開口端部の外周に形成されて上記係合溝に嵌合された複数の抜止め突部からなるものを採用することができる。
【００１９】
ここで、保持器におけるポケットの周方向で対向する側面を相反する方向に傾斜するストレート形状の傾斜面とすると、上記側面を球面ころの転動面に沿う球面とする場合に比較して、ポケット加工工具の成形および形状管理を容易とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明においては、上記のように、保持器を軌道盤案内としたことによって支持輪を不要とすることができ、軸受内部における潤滑油の流動性が向上し、発熱による軸受寿命低下の抑制と、部品点数の低減によるコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係るスラスト自動調心ころ軸受の第１の実施の形態を示す縦断面図
【図２】図１の一部を拡大して示す断面図
【図３】図２の一部を拡大して示す断面図
【図４】調心時の状態を示す断面図
【図５】図１に示す保持器の形成部品である保持器本体とリング状蓋の一部分を示す分解斜視図
【図６】保持器の他の例を示す断面図
【図７】保持器のさらに他の例を示す断面図
【図８】保持器のさらに他の例を示す断面図
【図９】この発明に係るスラスト自動調心ころ軸受の第２の実施の形態を示す縦断面図
【図１０】図９の一部を拡大して示す断面図
【図１１】図９のXI−XI線に沿った断面図
【図１２】図１０のXII−XII線に沿った断面図
【図１３】従来のスラスト自動調心ころ軸受を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図５は、この発明に係るスラスト自動調心ころ軸受の第１の実施の形態を示す。図１に示すように、スラスト自動調心ころ軸受は、ハウジング軌道盤１、軸軌道盤１１、球面ころ２１および保持器３１からなる。
【００２３】
図１および図２に示すように、ハウジング軌道盤１には球面からなる軌道面２が形成されている。一方、軸軌道盤１１には、ハウジング軌道盤１の軌道面２に対向して球面状の軌道面１２が形成され、その軌道面１２の大径端側につば１３が設けられている。
【００２４】
球面ころ２１は、ハウジング軌道盤１の軌道面２と軸軌道盤１１の軌道面１２間に複数組み込まれている。このとき、複数の球面ころ２１のそれぞれは、その大端面２２が軸軌道盤１のつば１３により案内される組込みとされ、その複数の球面ころ２１のそれぞれが保持器３１によって周方向等間隔に保持されている。
【００２５】
図２および図５に示すように、保持器３１は、円すい形の保持器本体３２と、リング状蓋３３とからなる。保持器本体３２は、環状部３２ａの外周に斜め外方に向く複数の柱部３２ｂを周方向に等間隔に設けた構成とされてくし形をなし、隣接する柱部３２ｂ間にはポケット３２ｃが形成され、そのポケット３２ｃ内に球面ころ２１が収容されている。
【００２６】
リング状蓋３３は、保持器本体３２の複数の柱部３２ｂの端面に衝合されてポケット３２ｃの大径側開口端を閉塞し、上記柱部３２ｃの端面に連結されて保持器本体３２に一体化されている。
【００２７】
リング状蓋３３の連結に際し、ここでは、そのリング状蓋３３と柱部３２ｂの端面にピン孔３４を形成し、そのピン孔３４にピン３５を挿入し、加締めによりピン３５をリング状蓋３３に固定している。
【００２８】
図２および図３に示すように、保持器本体３２の環状部３２ａには、ハウジング軌道盤１の軌道面２と対向する下面の外周部に、その軌道面２に接触案内される案内面３６が形成されている。案内面３６は、球面からなり、その曲率半径ｒ１はハウジング軌道盤の軌道面２の曲率半径ｒ０より小さくなっている。
【００２９】
図２に示すように、保持器３１の内径は、スラスト自動調心ころ軸受で回転自在に支持される回転軸Ｓの軸径に微小な案内すきま３７を加えた大きさとされて、その回転軸Ｓにより径方向案内されるようになっている。ここで、同図に示すδは案内すきま３７のすきま量を示す。
【００３０】
上記第１の実施の形態で示すように、保持器３１を形成する保持器本体３２にハウジング軌道盤１の軌道面２によって接触案内される案内面３６を設けることにより、保持器３１はハウジング軌道盤１の軌道面２によって調心案内されることになり、しかも、その保持器３１は回転軸Ｓによって径方向案内されるものであるため、保持器３１は常に適正な姿勢を保持して調心回転することになる。このため、球面ころ２１は保持器３１による矯正により円滑に回転して挙動が安定し、軸受機能が損なわれることはない。
【００３１】
また、保持器本体３２に形成された案内面３６を球面とし、その案内面３６の曲率半径ｒ１をハウジング軌道盤１の軌道面２の曲率半径ｒ０より小径としているため、ハウジング軌道盤１の軌道面２に対する案内面３６の接触抵抗を小さくすることができ、ハウジング軌道盤１の軌道面２に沿って保持器３１を円滑に調心摺動させることができる。図４は、保持器３１の調心時の状態を示している。
【００３２】
また、案内面３６の曲率半径ｒ１をハウジング軌道盤１の軌道面２の曲率半径ｒ０より小径とすることにより、図３に示すように、案内面３６と軌道面２との接触部の周囲に隙間３８が形成されることになり、その隙間３８から接触部に潤滑油が流れ込み易くなって接触部での潤滑性を高め、発熱による軸受寿命の低下を抑制することができる。
【００３３】
図６乃至図８は、保持器３１の他の例を示す。図６に示す保持器３１においては、保持器本体３２の柱部３２ｂの端面に取付けられたリング状蓋３３の幅寸法を図２に示すリング状蓋３３の幅寸法より大きくして、そのリング状蓋３３の大径端側にハウジング軌道盤１の軌道面２に接触案内される第２の案内面４０を設けている。
【００３４】
ここで、第２の案内面４０は球面とされ、その案内面４０の曲率半径は保持器本体３２に形成された案内面３６と同様にハウジング軌道盤１の軌道面２の曲率半径ｒ０より小径とされている。
【００３５】
上記のように、リング状蓋３３に第２の案内面４０を設けることによって、保持器３１は、ハウジング軌道盤１の軌道面２の内周部と外周部の２箇所において摺動案内されることになり、保持器３１の姿勢をより安定化させることができる。そして、球面からなる第２の案内面４０の曲率半径をハウジング軌道盤側軌道面２の曲率半径ｒ０より小径とすることにより、保持器３１の摺動抵抗を小さくすることができ、ハウジング軌道盤１の軌道面２に沿って保持器３１をより円滑に調心摺動させることができる。
【００３６】
図７に示す保持器３１は、円すい形部４１の内周に内向きフランジ部４２を形成し、円すい形部４１の外周に外向きフランジ部４３を設け、上記円すい形部４１の周方向に球面ころ２１を収容する複数のポケット４４をもみ抜きによって等間隔に形成したかご型保持器からなり、上記内向きフランジ部４２にハウジング軌道盤１の軌道面２に接触案内される案内面３６を設け、かつ、外向きフランジ部４３にハウジング軌道盤１の軌道面２に接触案内される第３の案内面４５を設けている。
【００３７】
ここで、第３の案内面４５は球面とされ、その案内面４５の曲率半径は内向きフランジ部４２に形成された案内面３６と同様にハウジング軌道盤１の軌道面２の曲率半径ｒ０より小径とされている。
【００３８】
上記のように、外向きフランジ部４３に第３の案内面４５を設けることによって、保持器３１は、ハウジング軌道盤１の軌道面２の内周部と外周部の２箇所において摺動案内されることになり、図６に示す保持器３１と同様に、保持器３１の姿勢をより安定化させることができる。そして、球面からなる第３の案内面４５の曲率半径をハウジング軌道盤側軌道面２の曲率半径ｒ０より小径とすることにより、保持器３１の摺動抵抗を小さくすることができ、ハウジング軌道盤１の軌道面２に沿って保持器３１をより円滑に調心摺動させることができる。
【００３９】
図８に示す保持器３１は、環状部４６の外周に斜め外方に向く複数の柱部４７を一体に形成して、隣接する柱部４７間に球面ころ２１を収容する複数のポケット４８を形成したくし型保持器からなり、上記環状部４６の下面外周部にハウジング軌道盤１の軌道面２に接触案内される案内面３６を設けている。
【００４０】
図９乃至図１２は、この発明に係るスラスト自動調心ころ軸受の第２の実施の形態を示す。この実施の形態においては、保持器３１をもみ抜き保持器とし、その保持器を軸軌道盤１１によって案内している点で図１に示す第１の実施の形態のスラスト自動調心ころ軸受と相違する。このため、図１に示すスラスト自動調心ころ軸受と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
第２の実施の形態においては、軸軌道盤１１の内周に軸案内面１４と、その軸案内面１４より大径の保持器案内面１５とを設け、保持器の内周部に上記保持器案内面１５で案内される円筒部４９を設け、その円筒部４９を軸軌道盤１１との間に設けた抜止め手段５０により抜止めしている。
【００４２】
ここで、抜止め手段５０は、保持器案内面１５に周方向の係合溝５１を形成し、
円筒部４９の開口端部の外周に複数の抜止め突部５２を設け、その抜止め突部５２を上記係合溝５１に嵌合して円筒部４９を抜止めしている。
【００４３】
抜止め突部５２の形成に際し、ここでは、円筒部４９の内側からの押し出しによって形成しているが、機械加工によって形成するようにしてもよい。また、三つの抜止め突部５２を１２０°の間隔をおいて形成しているが、抜止め突部５２の数は任意である。
【００４４】
第２の実施の形態で示すように、保持器３１を軸軌道盤１１で案内することにより、第１の実施の形態で示す場合と同様に、保持器３１は常に適正な姿勢を保持して調心回転することになる。このため、球面ころ２１は保持器３１による矯正により円滑に回転して挙動が安定し、軸受機能が損なわれることはない。
【００４５】
また、図１３に示す支持輪６６を不要とすることができるため、軸受内部を潤滑する潤滑油の流動性が向上し、発熱による軸受寿命低下の抑制と、部品点数の低減によるコストの低減を図ることができる。
【００４６】
ここで、図１２に示すように、保持器３１におけるポケット５３の周方向で対向する側面５４を相反する方向に傾斜するストレート形状の傾斜面とすると、上記側面５４を球面ころ２１の転動面に沿う球面とする場合に比較して、ポケット加工工具の成形および形状管理を容易とすることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１      ハウジング軌道盤
２      軌道面
１１    軸軌道盤
１２    軌道面
１４    軸案内面
１５    保持器案内面
２１    球面ころ
３１    保持器
３２    保持器本体
３２ａ  環状部
３２ｂ  柱部
３２ｃ  ポケット
３３    リング状蓋
３６    案内面
４０    第２の案内面
４１    円すい形部
４２    内向きフランジ部
４３    外向きフランジ部
４４    ポケット
４５    第３の案内面
４６    環状部
４７    柱部
４８    ポケット
４９    円筒部
５０    抜止め手段
５１    係合溝
５２    抜止め突部
５３    ポケット
５４    側面
Ｓ      回転軸
【図１】
2012215264.tif 000003
【図２】
2012215264.tif 000004
【図３】
2012215264.tif 000005
【図４】
2012215264.tif 000006
【図５】
2012215264.tif 000007
【図６】
2012215264.tif 000008
【図７】
2012215264.tif 000009
【図８】
2012215264.tif 000010
【図９】
2012215264.tif 000011
【図１０】
2012215264.tif 000012
【図１１】
2012215264.tif 000013
【図１２】
2012215264.tif 000014
【図１３】
2012215264.tif 000015