(57)【要約】【課題】ころの衝突による保持器の柱部の破損を防止すると共に、軸受内部の過昇温による軸受性能の低下を防止することができる自動調心ころ軸受を提供すること。【解決手段】自動調心ころ軸受２１において、内外輪間に装備されたころ２３に、ころ中心軸Ｃ方向に沿って軽め穴２５を貫通形成することにより、ころ２３の重量が軽減されている。よって、ころ２３の運動エネルギーを減少して、ころ２３の衝突による保持器の柱部の破損が防止されると共に、軸受内部の過昇温による軸受性能の低下が防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内外輪間に装備されたころには、ころ中心軸方向に沿って軽め穴が貫通形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記軽め穴が、ころ端面に直角にころ中心軸上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項３】
軸受端面側に向けられる前記ころの尾部側の端面に、前記軽め穴の開口を広げた逃げ部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項４】
軸受中央部側に向けられる前記ころの頭部側の端面に、前記軽め穴の開口を広げた逃げ部を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項５】
前記軽め穴の開口を広げた逃げ部が、前記ころの尾部側及び頭部側のそれぞれの端面に装備される場合に、それぞれの端面の逃げ部の径が相異していることを特徴とする請求項４に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項６】
前記内輪上のころ列間に、各列のころの軸方向の移動を規制する案内輪が装備されている場合に、前記案内輪の案内面に対向する前記ころの頭部側端面上の前記逃げ部と前記案内面とが干渉しないように、前記頭部側の逃げ部及び前記案内面が寸法設定されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動調心ころ軸受に関し、特に、ころの衝突による保持器の破損を防止すると共に、過昇温による軸受性能の低下を防止するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４（ａ）は、自動調心ころ軸受の従来例を示したものである。
この自動調心ころ軸受１は、内輪３と外輪５との間に、二列にたる形のころ７を配置し、各列のころ７は打抜きによる保持器８，９により周方向の間隔を保持している。
【０００３】
内輪３は、外周に二列の軌道溝３ａ，３ｂが設けられた構造である。また、外輪５は、球面の軌道面５ａを有している。外輪５の軌道面５ａの中心が軸受中心に一致しているので、自動調心性がある。そのため、ハウジングに対する取付誤差、あるいは軸のたわみによって生じる内輪３と外輪５の傾きがある場合にも使用でき、一般に、負荷能力が大きく振動・衝撃荷重を受ける用途に用いられることが多い。
【０００４】
このような自動調心ころ軸受は、高負荷時の軸受内の摩擦を軽減するために、内輪又は外輪に、潤滑剤を供給する潤滑剤注入孔が貫通形成されることが多く（例えば、下記特許文献１，２参照）、上記自動調心ころ軸受１の場合も、外輪５の軸方向の中間位置に、潤滑剤注入孔１１を貫通装備している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９３９６号公報
【特許文献２】特開２００７−３３２９９６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、ころ７の自転や公転による運動エネルギーの大きさは、ころ７の重量に比例する。従来の自動調心ころ軸受１におけるころ７は、中実のたる形構造で重量が嵩むため、運動エネルギーがかなり大きくなる。ころ７の運動エネルギーが大きい場合は、例えば、自動調心ころ軸受１に支持している軸の急加減速等の際に、ころ７の衝突によって保持器８，９の柱部８ａ，９ａに作用する衝撃力が大きくなり、図４（ｂ）に示すように、柱部８ａ，９ａに作用する衝撃力Ｆで柱部８ａ，９ａを破損する虞があった。
【０００７】
また、ころ７の運動エネルギーの一部は熱エネルギーになるが、従来の自動調心ころ軸受１は、ころ７の重量が大きく、ころ７の運動エネルギーが大きい分、図４（ｂ）に示すようにころ７自体又はころ７が摺動する部位からの発熱量Ｑ１，Ｑ２が大きくなる。そこで、冷却効果を高めるために、軸受内への潤滑剤供給量を増やすことが望まれるが、内輪３や外輪５に形成した潤滑剤注入孔１１から軸受内に潤滑剤を供給する従来の自動調心ころ軸受１では、発熱するころ７に対し十分な潤滑剤を供給することが難しく、軸受内部の過昇温によって軸受性能が低下する虞があった。
【０００８】
本発明の目的は上記課題を解消することに係り、ころの衝突による保持器の柱部の破損を防止すると共に、軸受内部の過昇温による軸受性能の低下を防止することができる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】
【０００９】
上記目的は下記構成により達成される。
（１）内外輪間に装備されたころには、ころ中心軸方向に沿って軽め穴が貫通形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【００１０】
（２）上記（１）に記載の自動調心ころ軸受において、前記軽め穴が、ころ端面に直角にころ中心軸上に形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【００１１】
（３）上記（２）に記載の自動調心ころ軸受において、軸受端面側に向けられる前記ころの尾部側の端面に、前記軽め穴の開口を広げた逃げ部を設けたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
【００１２】
（４）上記（２）又は（３）に記載の自動調心ころ軸受において、軸受中央部側に向けられる前記ころの頭部側の端面に、前記軽め穴の開口を広げた逃げ部を設けたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
【００１３】
（５）上記（４）に記載の自動調心ころ軸受において、前記軽め穴の開口を広げた逃げ部が、前記ころの尾部側及び頭部側のそれぞれの端面に装備される場合に、それぞれの端面の逃げ部の径が相異していることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【００１４】
（６）上記（４）又は（５）に記載の自動調心ころ軸受において、前記内輪上のころ列間に、各列のころの軸方向の移動を規制する案内輪が装備されている場合に、前記案内輪の案内面に対向する前記ころの頭部側端面上の前記逃げ部と前記案内面とが干渉しないように、前記頭部側の逃げ部及び前記案内面が寸法設定されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【発明の効果】
【００１５】
上記構成によれば、ころは軽め穴を貫通形成したことで、中空構造になっていて、中実構造の従来のころと比較すると、軽量化される。そのため、従来の中実構造のころと比較すると、軸受回転時のころの運動エネルギーが小さくなる。従って、ころの衝突によって保持器の柱部に作用する衝撃力を低減することができ、ころの衝突による保持器の柱部の破損を防止することができる。
また、軸受回転時のころの運動エネルギーが小さくなることで、熱エネルギーに変換される運動エネルギーも低減し、ころ自体及びころが摺動する部位からの発熱量も小さくなる。しかも、ころに形成した軽め穴は、貫通しているため、潤滑剤を流す流路としても有用に機能して、軽め穴内を流れる潤滑剤が効率良くころから吸熱を行うため、前述の運動エネルギーの低減との相乗により、軸受内部を効果的に冷却することができ、軸受内部の過昇温による軸受性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】（ａ）は本発明に係る自動調心ころ軸受の第１実施の形態の縦断面図、（ｂ）は軸受内の発熱量等の説明図である。
【図２】図１の自動調心ころ軸受で使用しているころの拡大断面図である。
【図３】本発明に係る自動調心ころ軸受の第２の実施の形態の縦断面図である。
【図４】（ａ）は従来の自動調心ころ軸受の縦断面図、（ｂ）は軸受内の発熱量等の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る自動調心ころ軸受の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る自動調心ころ軸受の第１実施の形態を示したものである。
この自動調心ころ軸受２１は、内輪３と外輪５との間に、二列にたる形のころ２３を配置し、各列のころ２３は打抜きによる保持器８，９により周方向の間隔を保持している。
【００１８】
内輪３及び外輪５及び保持器８，９は、図４に示した自動調心ころ軸受１と共通である。
即ち、内輪３は、外周に二列の軌道溝３ａ，３ｂが設けられた構造である。また、外輪５は、球面の軌道面５ａを有している。外輪５の軌道面５ａの中心が軸受中心に一致しているので、自動調心性がある。また、外輪５の軸方向の中間位置に、潤滑剤注入孔１１が貫通形成されている。
【００１９】
保持器８，９も、図４に示した自動調心ころ軸受１と共通で、各ころ列に装備されている。
各保持器８，９は、所謂かご形で、各ころ列において周方向に隣接するころ２３相互間を軸受の軸方向に横断する複数個の柱部８ａ，９ａと、複数個の柱部８ａ，９ａの軸受中央側の端部を連結した第１の環状体８ｂ，９ｂと、複数個の柱部８ａ，９ａの軸受端面側の端部を連結した第２の環状体８ｃ，９ｃとを具備している。
【００２０】
本実施の形態の自動調心ころ軸受２１では、ころ２３には、図２に示すように、ころ中心軸Ｃ方向に沿って直径Ｄ１の軽め穴２５が貫通形成されている。軽め穴２５は、ころ端面２３ａ，２３ｂに対し直角に、且つ、ころ中心軸Ｃ上に貫通形成されている。
【００２１】
図２において、ころ端面２３ａは、内輪３に装着された際に、軸受端面側に向けられるころ２３の尾部側の端面である。また、ころ端面２３ｂは、内輪３に装着された際に、軸受中央部側に向けられるころ２３の頭部側の端面である。
【００２２】
通常、ころ２３の頭部側の端面２３ｂには頭部Ｒという円弧状の加工を施し、一方、尾部側の端面２３ａは平坦に仕上げられる。但し、頭部Ｒは、人間の視覚や触覚で識別するのは困難な程度の円弧曲面である。
【００２３】
本実施の形態の場合、図２に示すように、尾部側の端面２３ａ及び頭部側の端面２３ｂのそれぞれに、軽め穴２５の開口を広げた逃げ部２７，２８が設けられている。
そして、それぞれの逃げ部２７，２８の径は、目視で識別できる程度に相異させてある。
本実施の形態の場合、尾部側の端面２３ａに形成した逃げ部２７の直径Ｄ２は、頭部側の端面２３ｂの逃げ部２８の直径Ｄ３よりも目視で識別できる程度に大きく設定されている。
【００２４】
以上に説明した第１実施の形態の自動調心ころ軸受２１では、ころ２３は軽め穴２５を貫通形成したことで、中空構造になっていて、中実構造の従来のころと比較すると、軽量化される。そのため、従来の中実構造のころと比較すると、軸受回転時のころ２３の運動エネルギーが小さくなる。従って、当該自動調心ころ軸受２１に支持している軸の急加減速等の際に、ころ２３の衝突によって保持器の柱部に作用する衝撃力を低減することができ、ころ２３の衝突による保持器の柱部の破損を防止することができる。
【００２５】
また、軸受回転時のころ２３の運動エネルギーが小さくなることで、熱エネルギーに変換される運動エネルギーも低減し、図１（ｂ）に示すようにころ２３自体及びころ２３が摺動する部位からの発熱量Ｑ３，Ｑ４も小さくなる。
しかも、ころ２３に形成した軽め穴２５は、貫通しているため、潤滑剤を流す流路としても有用に機能して、軽め穴２５内を流れる潤滑剤が効率良くころ２３から吸熱を行うため、前述の運動エネルギーの低減との相乗により、軸受内部を効果的に冷却することができ、軸受内部の過昇温による軸受性能の低下を防止することができる。
【００２６】
また、本実施の形態の自動調心ころ軸受２１では、ころ２３の軽め穴２５は、ころ端面２３ａ，２３ｂに直角にころ中心軸Ｃ上に貫通形成されている。
そのため、例えば軽め穴２５がころ２３の端面に対して傾斜して貫通形成されている場合と比較すると、ころ２３の回転時の重量バランスが崩れることがない。従って、ころ２３の回転挙動を安定させることができ、ころ２３のスキューの増大による摩耗の発生を防止することができる。
【００２７】
更に、本実施の形態の自動調心ころ軸受２１では、ころ２３の尾部側の端面２３ａ及び頭部側の端面２３ｂのそれぞれに、軽め穴２５の開口を広げた逃げ部２７，２８が装備されており、尾部側の端面２３ａの逃げ部２７は、軸受外部から軽め穴２５への潤滑剤の流入（供給）を容易にし、軸受内部への潤滑剤供給量の増大を可能にする。また、頭部側の端面２３ｂの逃げ部２８は、軽め穴２５内から軸受内部への潤滑剤の拡散、及び軸受内に残留する潤滑剤の軽め穴２５への流入を容易にすることができる。従って、逃げ部２７，２８を設けたことで、軸受内における潤滑剤の循環を活性化して、軸受内部の昇温を抑止して、軸受性能を向上させることができる。
【００２８】
また、ころ２３の両端面２３ａ，２３ｂに装備した逃げ部２７，２８の径が、目視で識別できる程度に相異しているため、簡単にころ２３の尾部と頭部とを識別することができ、内輪にころ２３を組み込む際のころ２３の向きの識別を容易にして、組み込み作業を容易にすることができる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、ころ２３の尾部側の端面２３ａ及び頭部側の端面２３ｂのそれぞれに逃げ部２７，２８を設けたが、本発明に係るころは、何れか一方の端面にのみ逃げ部を設けた構成とすることも考えられる。
【００３０】
例えば、尾部側の端面２３ａにのみ、軽め穴２５の開口を広げた逃げ部２７を設けた構成とした場合は、逃げ部２７の有無を視認することで、簡単にころ２３の尾部と頭部とを識別することができ、内輪にころ２３を組み込む際のころ２３の向きの識別を容易にして、組み込み作業を容易にすることができる。
また、前述したように、軸受外部から軽め穴２５への潤滑剤の流入が容易になり、潤滑剤供給量の増大を達成し易くなる。
【００３１】
一方、頭部側の端面２３ｂにのみ、軽め穴２５の開口を広げた逃げ部２８を設けた構成とした場合も、逃げ部２８の有無を視認することで、簡単にころ２３の尾部と頭部とを識別することができ、内輪にころ２３を組み込む際のころ２３の向きの識別を容易にして、組み込み作業を容易にすることができる。
また、前述したように、軽め穴２５内から軸受内部への潤滑剤の拡散、及び軸受内に残留する潤滑剤の軽め穴２５への流入を容易にすることができ、軸受内における潤滑剤の循環を活性化して、軸受内部の昇温を抑止することができる。
【００３２】
図３は、本発明に係る自動調心ころ軸受の第２の実施の形態の縦断面図である。
この第２の実施の形態の自動調心ころ軸受３１は、内輪３３と外輪５との間にたる形のころ２３を二列に配置し、各列のころ２３はもみ抜きによる保持器３５により周方向の間隔を保持している。
【００３３】
外輪５やころ２３は、第１の実施の形態のものと同一の構成であり、第１の実施の形態のものと同一の構成の部分には同番号を付して説明を省略する。
【００３４】
本実施の形態の内輪３３は、外周に二列の軌道溝３３ａ，３３ｂを有し、更に、軸受中央部となるころ２３列間に、ころ２３の軸方向の移動を規制する案内輪３７が装備されている。
【００３５】
案内輪３７は、その両側面が、各列のころ２３の頭部側の端面２３ｂに当接して各ころ２３を位置決めする案内面３７ａとなっている。
そして、本実施の形態では、案内輪３７の案内面３７ａに対向するころ２３の頭部側の端面２３ｂ上の逃げ部２８（図２参照）と案内面３７ａとが干渉しないように、ころ２３の頭部側の逃げ部２８及び案内面３７ａを寸法設定している。
【００３６】
このように逃げ部２８と案内面３７ａとを干渉しないように寸法設定した構成の自動調心ころ軸受３１では、案内面３７ａが逃げ部２８のエッジとの接触で偏摩耗することを防止することができ、ころ２３の位置規制や姿勢制御（スキューの防止）といった案内輪３７の機能をより長期に亘って良好に維持することができる。
【符号の説明】
【００３７】
３，３３  内輪
３ａ，３ｂ，３３ａ，３３ｂ  軌道溝
５  外輪
５ａ  軌道面
８，９，３５  保持器
２１，３１  自動調心ころ軸受
２３  ころ
２３ａ  尾部側の端面
２３ｂ  頭部側の端面
２５  軽め穴
２７，２８  逃げ部
３７  案内輪
３７ａ  案内面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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