(57)【要約】【課題】保持器音及び回転非同期振れを有効に抑え、保持器にかかる荷重を低減させて低騒音化、長寿命化を実現する転がり軸受を提供する。【解決手段】外輪３により案内される保持器２の案内面２ａと、外輪３の保持器案内面３ａの間の直径案内隙間をｃとする。また、転動体１の保持器ポケット面２ｂ内での周方向の最大変位量をδとする。このとき、ｃ＜δ、好ましくは、ｃ＜δ＜２ｃとする。【選択図】図１
2010196861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記複数の転動体を保持するための複数のポケットを有する保持器と、を備える転がり軸受であって、
前記保持器が前記外輪により案内され、
前記外輪の案内面と前記保持器の案内面との間の直径案内隙間をｃとし、前記転動体の前記ポケット面内での周方向の最大変位量をδとしたとき、ｃ＜δであることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記複数の転動体を保持するための複数のポケットを有する保持器と、を備える転がり軸受であって、
前記保持器が前記内輪により案内され、
前記内輪の案内面と前記保持器の案内面との間の直径案内隙間をｃとし、前記転動体の前記ポケット面内での周方向の最大変位量をδとしたとき、ｃ＜δであることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
ｃ＜δ＜２ｃであることを特徴とする請求項１または２記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記転動体が玉であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記転動体がころであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受に関し、特に高速回転仕様に好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速回転する転がり軸受にあっては、回転非同期振れ（Non Repeatable Run out ＝ ＮＲＲＯ）と呼ばれる、１回転ごとに繰り返されないラジアル方向の微小変位が発生することが知られている。この回転非同期振れが発生すると、保持器に対する荷重が増大し、保持器の破損や騒音の発生が問題となる。従来の転がり軸受においては、保持器のポケット隙間と案内隙間を規定することにより、保持器の振動や荷重を低減させることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０９０７１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの特許文献１、２は、転動体の径方向への最大変位を、保持器と内外輪との案内隙間よりも大きくすることにより保持器の振動や荷重を低減させるものであるが、転動体の周方向への変位については何ら開示されておらず、転がり軸受のさらなる低騒音化、長寿命化が望まれている。
【０００５】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、保持器の回転非同期振れを抑制することにより、低騒音化、長寿命化が図れる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記複数の転動体を保持するための複数のポケットを有する保持器と、を備える転がり軸受であって、前記保持器が前記外輪により案内され、前記外輪の案内面と前記保持器の案内面との間の直径案内隙間をｃとし、前記転動体の前記ポケット面内での周方向の最大変位量をδとしたとき、ｃ＜δであることを特徴とする転がり軸受。
（２）外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、前記内輪軌道と前記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記複数の転動体を保持するための複数のポケットを有する保持器と、を備える転がり軸受であって、前記保持器が前記内輪により案内され、前記内輪の案内面と前記保持器の案内面との間の直径案内隙間をｃとし、前記転動体の前記ポケット面内での周方向の最大変位量をδとしたとき、ｃ＜δであることを特徴とする転がり軸受。
（３）ｃ＜δ＜２ｃであることを特徴とする上記（１）または（２）記載の転がり軸受。
（４）前記転動体が玉であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の転がり軸受。
（５）前記転動体がころであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の転がり軸受。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の転がり軸受によれば、保持器のポケット面内における転動体の内径側あるいは外径側への動き量のうち小さい方を案内隙間よりも大きくすることで転動体の半径方向への変位が保持器により制限されないことに加えて、さらに転動体の周方向変位量δと、保持器と軌道輪間との直径案内隙間ｃを、ｃ＜δ、好ましくはｃ＜δ＜２ｃに規定することで保持器の回転非同期振れを抑制し、保持器荷重を低減させて保持器音を低減させると共に長寿命化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受の図２と同様の図である。
【図４】ｃ＜δ＜２ｃである場合の、保持器のラジアル変位の結果を示す。
【図５】ｃ＜δ＜２ｃである場合の、保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果を示す。
【図６】δ≦ｃである場合の、保持器のラジアル変位の結果を示す。
【図７】δ≦ｃである場合の、保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果を示す。
【図８】δ≧２ｃである場合の、保持器のラジアル変位の結果を示す。
【図９】δ≧２ｃである場合の、保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る軸受装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る転がり軸受を図１、２に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る円筒ころ軸受の断面図であり、図２は図１の要部拡大図である。
図１および図２に示されるように、円筒ころ軸受１００は、外輪３と、内輪４と、転動体である複数のころ５と、複数のころ５を転動自在に保持するように外輪３と内輪４との間に配置された保持器２と、を備えている。
【００１１】
図１および図２に示す保持器２は外輪案内形式であり、外輪の案内面３ａと保持器の案内面２ａとの間の直径案内隙間をｃとする。なお、ここで、外輪の案内面３ａと保持器の案内面２ａとの間の直径案内隙間ｃとは、外輪３の内径と保持器２の外径の差を意味する。図２においては、外輪の案内面３ａと保持器の案内面２ａとの間の半径案内隙間ｃ／２が示されている。
【００１２】
また、転動体５の保持器ポケット面２ｂ，２ｂ内での周方向の最大変位量をδとする。本実施形態においては、このとき、ｃ＜δ、好ましくはｃ＜δ＜２ｃとすることにより、保持器の回転非同期振れを抑制する。
【００１３】
以上述べたように、本実施形態においては、外輪案内形式の保持器２を有する円筒ころ軸受１００において、外輪３の案内面３ａと保持器２の案内面２ａとの間の直径案内隙間ｃと、転動体５の保持器ポケット面２ｂ，２ｂ内での周方向の最大変位量δとの関係を、ｃ＜δ、好ましくはｃ＜δ＜２ｃとすることにより、保持器の回転非同期振れを抑制することができる。これにより、円筒ころ軸受１００の低騒音化、長寿命化が可能となる。
【００１４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受を図３に基づいて説明する。図３は第２実施形態に係る円筒ころ軸受の断面の要部拡大図である。第２実施形態の円筒ころ軸受は、保持器が内輪案内形式である他は、第１実施形態の円筒ころ軸受と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００１５】
図３に示す保持器２０は内輪案内形式であり、内輪の案内面４ａと保持器の案内面２０ａの間の直径案内隙間をｃとする。なお、ここで、内輪の案内面４ａと保持器の案内面２０ａとの間の直径案内隙間ｃとは、保持器２０の内径と内輪４の外径の差を意味する。図３においては、内輪の案内面４ａと保持器の案内面２０ａとの間の半径案内隙間ｃ／２が示されている。
【００１６】
また、転動体５の保持器ポケット面２０ｂ，２０ｂ内での周方向の最大変位量をδとする。本実施形態においては、このとき、ｃ＜δ、好ましくはｃ＜δ＜２ｃとすることにより、保持器の回転非同期振れを抑制する。
【００１７】
以上述べたように、本実施形態においては、内輪案内形式の保持器２０を有する円筒ころ軸受において、内輪４の案内面４ａと保持器２０の案内面２０ａとの間の直径案内隙間ｃと、転動体５の保持器ポケット面２０ｂ，２０ｂ内での周方向の最大変位量δとの関係を、ｃ＜δ、好ましくはｃ＜δ＜２ｃとすることにより、保持器の回転非同期振れを抑制することができる。これにより、円筒ころ軸受１００の低騒音化、長寿命化が可能となる。
【実施例】
【００１８】
ここで、直径案内隙間ｃと、転動体の周方向の最大変位量δとの関係が、保持器の運動に及ぼす影響を確認するために、図１に示すような円筒ころ軸受を用いて、コンピュータにより計算を行った。以下、計算を行う条件について列挙する。
【００１９】
計算を行うにあたり、円筒ころ軸受は、軸受内径：５５ｍｍ、軸受外径：９０ｍｍ、ころ径：８ｍｍ、ころ数：１８個のものとした。ここで、ラジアル隙間：負隙間であり、荷重：無負荷とした。また、ころと外輪軌道面３ｂおよび内輪軌道面４ｂとの最大接触面圧は５００ＭＰａ〜６００ＭＰａであり、外輪固定で、内輪を１００００ｍｉｎ−１で回転させた場合での、上記保持器２のラジアル方向の振れを計算により求めた。
【００２０】
図４は、直径案内隙間ｃと周方向の最大変位量δとの関係が本発明に規定されるようにｃ＜δ＜２ｃとして計算を行ったときの保持器のラジアル変位の結果である。図４からわかるように、ｃ＜δ＜２ｃであるときには、保持器が１回転する間に、保持器が１度振れ回っている。図５は、この場合の保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果である。保持器はころ及び外輪に常に支えられて運動しているため、保持器にかかる荷重が低下し、転がり軸受の長寿命化を実現できる。
【００２１】
図６は、ｃとδとの関係が本発明に規定される範囲をはずれ、δ≦ｃとして計算を行ったときの保持器のラジアル変位の結果である。図６から分かるように、保持器が一回転する間に、保持器は複数回振動している。図７は、そのときの保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果である。保持器はころ及び外輪に衝突と反発を繰り返すため、保持器にかかる荷重が大きくなっており保持器破損の原因となる。
【００２２】
図８は、ｃとδとの関係が本発明に規定される範囲をはずれ、δ≧２ｃとして計算を行ったときの保持器のラジアル変位の結果である。図８から分かるように、保持器の振れ回り回数は回転回数より小さくなり、保持器が不安定な運動をしている。図９はこの場合の保持器ところ、保持器と外輪にかかる荷重の結果である。保持器はころ及び外輪に衝突と反発を繰り返すため、保持器にかかる荷重が大きくなっており保持器破損の原因となる。
【００２３】
上記した実施例の結果により、保持器と軌道輪間との直径案内隙間ｃと、転動体の周方向の最大変位量δとの関係がｃ＜δ＜２ｃであることの有効性が実証された。
【００２４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。上記実施形態では、転がり軸受が円筒ころ軸受であるものとして説明したが、本発明は、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受等の任意の転がり軸受について好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
２，２０    保持器
２ａ，２０ａ    保持器の案内面
２ｂ，２０ｂ    保持器のポケット面
３    外輪
３ａ    外輪案内面
４    内輪
４ａ    内輪案内面
５    転動体
１００    円筒ころ軸受
【図１】
2010196861.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010196861.tif 000005
【図４】
2010196861.tif 000006
【図５】
2010196861.tif 000007
【図６】
2010196861.tif 000008
【図７】
2010196861.tif 000009
【図８】
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【図９】
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