(57)【要約】【課題】ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くする。【解決手段】つば１０にぬすみ部１１を軌道輪１の軌道面１２の側縁１３から凹む研削逃げと一連で形成し、そのぬすみ部１１に摺動部材１５を射出成形することにより、摺動部材１５を回り止めした状態に固着させた。その摺動部材１５をつば１０より先にころ端面２１と接触すると共に、ころ端面２１から受ける押圧力に応じて該ころ端面２１がつば１０に接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとすることにより、スキュー等の無い状態でころ端面２１と摺動部材１５のみが接触するようにし、スキュー等を生じたとき、ころ端面２１が摺動部材１５とつば１０の双方と滑り接触するようにした。【選択図】図１
2009103282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
つばが一体形成された軌道輪を有するころ軸受において、上記つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させ、上記つば及び上記摺動部材を、上記ころ端面との摺動面にしたことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
上記摺動部材を、上記つばより先にころ端面と接触するように固着させ、その摺動部材を、上記ころ端面から受ける押圧力に応じて該ころ端面が上記つばに接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとした請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
上記ぬすみ部を、上記軌道輪の軌道面の側縁から凹む研削逃げと一連で形成し、上記摺動部材を、上記ころ端面と転動面をつなぐころ面取りとの間に空間が生じるように固着させた請求項１又は２に記載のころ軸受。
【請求項４】
上記ぬすみ部の内面に、部分的に深さを増した凹みを形成し、上記凹みの内面と上記摺動部材とを上記周方向に係合させた請求項１から３のいずれか１つに記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、つば付き軌道輪を有するころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
つば付き軌道輪は、この軌道面の両側方又は一側方に該軌道面から突き出たつばが一体形成され、該軌道面と該つば間で該軌道面の側縁からラジアル方向及びアキシアル方向に凹む研削逃げを有している。軌道面を転がるころは、ころ端面とつばとの滑り接触で案内される。このため、つばところ端面間の潤滑が図られている。一般機械、特に、潤滑油量等に制限がある箇所で使用される軸受や、潤滑装置が故障しても直ちに焼付けを生じさせないよう性能が要求される軸受においては、ころ端面とつば間で油膜切れを起こし難くすることにより、耐焼付き性能を高める工夫がなされている。
【０００３】
図４に従来例のつば付近のアキシアル断面を示すように、ころ端面４１とつば４２間の案内すきまを、ころ中心軸側に近づくほど広がる楔空間を形成することにより、ころ端面４１とつば４２間に油が入り込み易くすることが広く行なわれている。
また、ころ端面４１やつば４２の滑り接触面４３の粗さを向上させたり、ころ端面４１と面取り部４４との交点Ｐ１と、つば４２の滑り接触面４３と研削逃げ４５との交点Ｐ２の位置関係を調整したりすることにより耐焼付き性能の向上が図られている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８１０５３号公報（要約書、段落番号０００２、０００３）
【特許文献２】特開２００６−９０５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来例は、ころ端面とつば間で油膜が形成され易くすることはできても、潤滑油の供給量に限界があったり、潤滑油の供給に異常が生じたり、ころに負荷されるアキシアル荷重が大きく、ころがスキューしたりすると、油膜切れが起こり、早期にころ端面とつば間に焼付きを起こす恐れがある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明は、つばが一体形成された軌道輪を有するころ軸受において、上記つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させ、上記つば及び上記摺動部材を、上記ころ端面との摺動面にした構成を特徴とするものである。
具体的には、つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させれば、全周に亘ってころ端面とつば間の案内を可能とし、その案内すきまの拡大を避けながらも、摺動部材をころ端面と軌道輪間に介在させ、つば及び摺動部材を、ころ端面が滑り接触する摺動面にすることができる。
ころ端面がつばとラジアル方向に一部分かつ周方向全周に亘って滑り接触すれば、ころの案内をつばでしっかりと行うことができる。これと同時に、ころ端面が摺動部材と滑り接触すれば、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面とつばの接触面圧が高まることが防止されると共に、摺動部材の滑り接触が得られる。摺動部材の滑り接触が得られる分、ころ端面とつば間の焼付きは生じ難くなる。
したがって、この発明によれば、ころ端面とつば間で油膜切れが起こった場合でも、ころ端面とつばの焼付きを生じ難くすることができる。
【０００８】
上記摺動部材は、ポリイミド、フッ素樹脂、ポリアミド等の樹脂の射出成形又はコーティング、接着等でぬすみ部に固着させることができる。なお、摺動部材の摩擦抵抗がつばより小さいことは勿論である。
【０００９】
好ましくは、上記摺動部材を、上記つばより先にころ端面と接触するように固着させ、その摺動部材を、上記ころ端面から受ける押圧力に応じて該ころ端面が上記つばに接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとした構成を採用するとよい。
摺動部材は、軌道輪の一部であるつばより剛性が低いが、つばより先にころ端面と接触するように固着されている。このため、摺動部材のみでころを案内する間は、ころ端面とつばの滑り接触がなく、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面とつば間の焼付きが生じる恐れはない。
ころ端面とつばの滑り接触がない状態を得れば、軸受内部における摩耗粉の発生が抑制されるので、潤滑油の供給量を増さなくとも、ころ端面とつば間に摩耗粉が介在して潤滑条件が悪化することも生じ難くなり、これらの焼付きが生じ難くなる。
仮に、ころがスキューを生じたり、ころにアキシアル荷重が負荷されたりしても、摺動部材は、ころ端面から受ける押圧力に応じて該ころ端面がつばに接触するまで弾性圧縮変形を生じ得る。ころの案内を摺動部材のみで案内することができなくなっても、摺動部材が弾性圧縮変形を生じているため、ころ端面との滑り接触が得られる。これと同時に、ころ端面がつばとも滑り接触するため、ころはしっかりと案内される。このとき、ころ端面とつば間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面はつば及び摺動部材と滑り接触するため、上記のように焼付き難い。
上記ころのスキュー等が無くなれば、摺動部材が弾性回復するため、再び、ころ端面と摺動部材のみが滑り接触する状態に戻る。
したがって、この発明によれば、潤滑油の供給量を増すことなく、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。
【００１０】
なお、ころ軸受は、内外輪の一方又は両方がつば付き軌道輪とされ、内外輪の一方又は両方のつばでころをアキシアル方向両側から受けることにより、ころのスキューを抑制するようになっている。上記摺動部材は、ころをアキシアル方向両側から受けるための両つばに固着させておけば、ころがスキューを生じたときの焼付きを防止することができる。
【００１１】
この発明は、円筒ころ軸受、円すいころ軸受、又は自動調心ころ軸受のつば付き軌道輪に対して適用することができる。
中でも、円筒ころ軸受は、内外輪の一方を両つば付きの軌道輪とし、他方を片つば付き軌道輪又はつば無し軌道輪とし、上記ころを円筒ころとした構成のため、ころにアキシアル荷重が負荷されない使用条件、又はアキシアル荷重の負荷が比較的に小さい使用条件で採用されるものである。このような使用条件を前提とする円筒ころ軸受は、上記ころ端面が上記摺動部材のみと滑り接触する運転条件に設定し易く、この発明に特に適している。
【００１２】
上記ぬすみ部は、上記つばのラジアル方向先端部、ラジアル方向中間部、又は、上記軌道輪の軌道面の側縁から凹む研削逃げと一連で形成することができる。
中でも、ぬすみ部を上記研削逃げと一連で形成し、上記ころ端面と転動面をつなぐころ面取りとの間に空間が生じるように固着させておけば、上記摺動部材が弾性圧縮変形を生じるとき、上記空間を形成する部分に変形を逃がすことができ、摺動部材がころ端面に追随した変形を生じ易くなり、ころ端面と摺動部材の滑り接触をより確実にすることができる。
【００１３】
上記摺動部材は、上記ころ端面と滑り接触するため、上記ころの公転に伴い、上記軸受中心軸回りの周方向の回転力を受けることになる。
ここで、上記ぬすみ部の内面に、部分的に深さを増した凹みを形成しておけば、上記摺動部材は、ぬすみ部に射出成形したり、コーティングにより固着させられるので、その凹み内にも摺動部材の一部を形成することができる。
その凹みの内面と摺動部材とを上記周方向に係合させておけば、摺動部材が係合により回り止めされるので、上記ころ端面と摺動部材の滑り接触をより安定して得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上述のように、この発明は、上記つばに、ころ端面にアキシアル方向に臨むぬすみ部をラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成し、そのぬすみ部に摺動部材を固着させ、上記つば及び上記摺動部材を、上記ころ端面との摺動面にした構成の採用により、ころ端面とつば間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係るころ軸受のアキシアル断面を半分だけ示している。図２は、図１の軌道輪１の外観斜視を周方向一部分だけ示している。
図１、図２に示すように、実施形態に係るころ軸受は、内外輪の一方を両つば１０、１０が一体形成された軌道輪１とし、ころ２が円筒ころからなる円筒ころ軸受に構成されている。
【００１６】
図３（ａ）は、図１の軌道輪１のつば１０付近を拡大して示している。図１、図３（ａ）に示すように、軌道輪１のつば１０ところ２のころ端面２１間に、アキシアル断面で視てころ中心軸側に近づくほどに広がる楔空間状の案内すきまが設定されている。これは、つば１０ところ２のころ端面２１間に潤滑油が入り込み易くするためであり、そのような目的がなければ、つば１０ところ端面２１間が平行間隔となる案内すきまにすることも可能である。
【００１７】
つば１０に、ころ端面２１にアキシアル方向に臨むぬすみ部１１がラジアル方向に一部分かつ軸受中心軸回りの周方向全周に亘って形成されている。
ぬすみ部１１は、軌道輪１の軌道面１２の側縁１３、１３からラジアル方向及びアキシアル方向に凹む研削逃げと一連で形成されている。
【００１８】
図２、図３（ａ）に示すように、ぬすみ部１１の内面に、部分的に深さをラジアル方向及びアキシアル方向に増した凹み１４が上記周方向の複数個所に形成されている。
【００１９】
上記ぬすみ部１１に、摺動部材１５が射出成形により固着させられている。摺動部材１５は、アキシアル方向に関してつば１０よりころ端面２１側に位置するように固着させられている。このため、摺動部材１５は、つば１０より先にころ端面２１とアキシアル方向に接触することができる。
【００２０】
合成樹脂の射出成形で形成された摺動部材１５は、金属製の軌道輪１の一部であるつば１０より剛性が低い。このため、図１に示すころ２がスキューを生じたり、ころ２にアキシアル荷重が負荷されたりした結果、つば１０より先にころ端面２１と接触する摺動部材１５は、図３（ｂ）に示すように、ころ端面２１から受ける押圧力に応じて圧縮される。
【００２１】
図１に示すころ２の案内を摺動部材１５のみで行う間は、図３（ａ）に示すように、ころ端面２１とつば１０の滑り接触がない。この状態で、ころ端面２１とつば１０間で油膜切れが起こったとしても、ころ端面２１とつば１０間の焼付きが生じる恐れはなく、また、軸受内部における摩耗粉の発生が抑制される。このため、潤滑油の供給量を増さなくとも、ころ端面２１とつば１０間に摩耗粉が介在して潤滑条件が悪化することが生じ難くなり、これらの焼付きが生じ難くい。
【００２２】
摺動部材１５を形成する合成樹脂は、図３（ｂ）に示すように、上記ころ端面２１から受ける押圧力に応じてころ端面２１がつば１０に接触するまで弾性圧縮変形を生じ得るものとされている。図１に示すころ２のスキューやアキシアル荷重の負荷により、摺動部材１５のみでころ２を案内することができなくなっても、摺動部材１５が弾性圧縮変形を生じている。このため、図３（ｂ）に示すように、ころ端面２１と摺動部材１５の滑り接触が得られる。これと同時に、ころ端面２１がつば１０とも滑り接触するため、図１に示すころ２はしっかりと案内される。このとき、ころ端面２１とつば１０間で油膜切れが起こったとしても、つば１０及び摺動部材１５が、ころ端面２１と滑り接触する摺動面として機能している。このため、ころ端面２１とつば１０の接触面圧が高まることが防止されると共に、ころ端面２１と摺動部材１５との滑り接触が得られる。摺動部材１５との滑り接触が得られる分、ころ端面２１とつば１０間の焼付きは生じ難くい。
【００２３】
上記スキュー等が無くなれば、摺動部材１５が弾性回復するため、再び、ころ端面２１と摺動部材１５のみが滑り接触する図３（ａ）の状態に戻る。
したがって、この実施形態に係るころ軸受は、潤滑油の供給量を増すことなく、ころ端面２１とつば１０間に油膜切れが起こったときの焼付きを生じ難くすることができる。
【００２４】
また、摺動部材１５は、ころ端面２１と転動面２２をつなぐころ面取り２３との間に空間が生じるように固着されている。摺動部材１５が弾性圧縮変形を生じるとき、上記空間を形成する部分に変形を逃がすことができる。このため、摺動部材１５は、ころ端面２１に追随した変形を生じ易くなっており、ころ端面２１と摺動部材１５の滑り接触をより確実にすることができる。
【００２５】
上記摺動部材１５を形成する材料は、負荷されるアキシアル荷重に応じて、上記弾性圧縮変形が得られる限り適宜に選択することができる。摺動部材１５の剛性が高いほど、ころ端面２１とつば１０の滑り接触が避け易くなるため、高面圧用摺動材料を用いることが好ましい。高面圧用摺動部材は、常温での許容面圧が５０［ＭＰａ］以上のものである。例えば、接着によりぬすみ部１１に固着させるときは、商品名：ベアリーＦＬ９０００（ＮＴＮ精密樹脂株式会社製）を用いることができ、射出成形やコーティングによりぬすみ部１１に固着させるときは、商品名：ベアリーＰＩ５００１（ＮＴＮ精密樹脂株式会社製）を用いることができる。
【００２６】
上記摺動部材１５は、ぬすみ部１１に射出成形されているため、図２、図３（ｂ）に示すように、部分的に深さが増した各凹み１４に入り込んでおり、軸受中心軸回りの周方向に係合することができる。図１に示すころ２の公転に伴い、摺動部材１５は、上記軸受中心軸回りの周方向の回転力を受けるが、上記係合により回り止めされる。このため、ころ端面２１と摺動部材１５の滑り接触をより安定して得ることができる。
【００２７】
なお、図２に示す凹み１４の数、形状等は、ころ端面２１がつば１０及び摺動部材１５の両方と滑り接触する状態で摺動部材１５の回り止めが得られる限り適宜に変更することができる。
さらに、ぬすみ部１１等の内面の表面粗さが粗いほど、射出成形された摺動部材１５の固着性が高まる。このため、ぬすみ部１１は、旋削加工することにより内面の表面粗さを粗くしている。
【００２８】
この実施形態では、Ｎ形円筒ころ軸受を例に説明したが、ＮＵ形、ＮＪ形、ＮＦ形、ＮＵＰ形、及びＮＨ形のそれぞれにおいても、各軌道輪のつばに同様にして摺動部材を固着させることができる。スキュー及びアキシアル荷重に伴う焼付きを防止する目的からすれば、ころ軸受の有する全てのつばに摺動部材を固着させることが最も好ましい。円すいころ軸受のように、焼付きが負荷側のつばに極端に片寄って生じ得る場合は、負荷側のつばにのみ摺動部材を固着させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施形態に係るころ軸受の全体構成を示す断面図
【図２】図１の内輪の一部分を拡大した斜視図
【図３】ａは図１のころ端面が摺動部材のみと滑り接触する状態を示す作用図、ｂは図１のころ端面が摺動部材及びつばに滑り接触する状態を示す作用図
【図４】従来例を示す断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  軌道輪
２  ころ
１０  つば
１１  ぬすみ部
１２  軌道面
１４  凹み
１５  摺動部材
２１  ころ端面
２２  転動面
２３  ころ面取り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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