(57)【要約】【課題】軸受負荷容量が大きく、潤滑特性に優れた、転がり軸受を提供する。【解決手段】内周に外輪軌道２ａを有する外輪２と、外周に前記外輪軌道２ａに対向する内輪軌道３ａを有する内輪３と、前記外輪軌道２ａと前記内輪軌道３ａとの間に転動自在に配置された複数のころ４と、を有する転がり軸受１であって、全ての隣り合う２個のころ４の間に、自己潤滑性を有する円筒形状のセパレータ５を備え、前記セパレータ５は前記外輪軌道２ａと、前記隣り合う２個のころの外周面４ａに接して配置された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に外輪軌道を有する外輪と、外周に前記外輪軌道に対向する内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置された複数のころと、を有する転がり軸受であって、
全ての隣り合う２個のころの間に、自己潤滑性を有する円筒形状のセパレータを備え、
前記セパレータは前記外輪軌道と、前記隣り合う２個のころの外周面に接して配置されたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記ころのピッチ円円周上における、全ての隣り合う２個の前記ころの間の、円周方向のすきまの平均値が、前記ころの直径の１０％以下であ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】
前記ころのピッチ円円周上における、全ての隣り合う２個の前記ころの間の、円周方向のすきまの合計が、前記ころの直径の１０％以下であ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、転がり軸受に係わり、より詳しくは、転動体間に配置されるセパレータを有する転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空雰囲気または高温雰囲気などの様に、グリースや油などの潤滑剤を使用できない環境等で使用する転がり軸受において、固体潤滑剤で形成されたセパレータを転動体間の軌道溝内に配置させたものがある。（特許文献１参照）
セパレータの固体潤滑剤としては、例えばグラファイトや二硫化タングステン、二硫化モリブデンなどの層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属材、ＰＴＦＥやポリイミドなどの高分子樹脂材などが挙げられる。
【０００３】
転動体として、ころが用いられる転がり軸受、すなわち、ころ軸受の場合、前記セパレータは円柱形状であり、通常、転動体どうしの接触を避けるため、転動体のピッチ円径に近い円周上に配置されている。また、その直径は転動体の直径よりもわずかに小さい。前記セパレータの場合、前記セパレータが前記ピッチ円から離れる半径方向に移動すると、転動体との接触を保つことができず、セパレータの潤滑剤としての効果が損なわれる。
【０００４】
また、転動体の数を増やして軸受負荷容量を増加させた転がり軸受においては、隣り合う転動体の間隔が狭く、転動体のピッチ円径に近い円周上において、セパレータの円周方向の幅は狭くなり、セパレータの強度が低下する。また、大きな軸受負荷容量を求められる用途で、転動体の数を、組み込み可能な範囲で最大とした転がり軸受においては、隣り合う転動体の間隔がさらに狭くなり、転動体のピッチ円径に近い円周上にセパレータを配置することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２０５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、潤滑性能に優れ、軸受負荷容量が大きく、セパレータの強度に優れた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】
【０００７】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内周に外輪軌道を有する外輪と、外周に前記外輪軌道に対向する内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に配置された複数のころと、を有する転がり軸受であって、全ての隣り合う２個のころの間に、自己潤滑性を有する円筒形状のセパレータを備え、前記セパレータは前記外輪軌道と、前記隣り合う２個のころの外周面に接して配置されたことである。
【０００８】
本発明の構成によると、自己潤滑性を有する前記セパレータが、前記外輪軌道と前記隣り合う２個ころの外周面に接して配置されることにより、転がり軸受の回転に伴い、前記外輪軌道と前記隣り合う２個ころの外周面に、前記セパレータの潤滑剤が転写され、優れた潤滑性能が確保される。さらに、ころところの間隔が狭い場合、セパレータが、前記ころのピッチ円近傍に配置された、従来の転がり軸受にくらべ、直径の大きい、強度の優れたセパレータの使用が可能である。
【０００９】
上記の配置を可能とする前記セパレータの直径は、前記外輪軌道の直径、前記内輪軌道の直径、前記ころの直径、および、前記ころの個数、の幾何学的関係から計算で求めることができる。
【００１０】
前記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記ころのピッチ円円周上における、全ての隣り合う２個の前記ころの間の、円周方向のすきまの平均値が、前記ころの直径の１０％以下であることである。
【００１１】
前記隣り合う２個のころのピッチ円円周上のすきまの平均値が、前記ころの直径の１０％以下と小さい場合、前記ころのピッチ円径に近い円周上に配置されたセパレータは、直径がころの直径の１０％以下となり、折損等の強度的な問題が考えられる。本発明の構成によると、直径が前記ころの直径の２５％から４２％と比較的大きなセパレータの配置が可能であり、前記セパレータに強度的な問題が生じることなく、安定し、優れた潤滑性能を有する転がり軸受を提供できる。
【００１２】
前記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記ころのピッチ円円周上における、前記ころと前記ころの間の、円周方向のすきまの合計が、前記ころの直径の１０％以下であることである。
【００１３】
いわゆる総ころ軸受と称される、前記ころのピッチ円円周上のすきまの合計が、前記ころの直径の１０％以下と小さい転がり軸受の場合、前記ころのピッチ円径に近い円周上に前記セパレータを装着することは難しい。本発明の構成によると、直径が前記ころの直径の２５％から３７％と比較的大きなセパレータを配置できるため、前記セパレータに強度的な問題が生じることなく、潤滑性能に優れた転がり軸受を提供できる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、潤滑性能に優れ、軸受負荷容量が大きく、セパレータの強度に優れた転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態の転がり軸受の正面図である。
【図２】本発明の実施形態の転がり軸受の断面図である。
【図３】本発明の実施形態の転がり軸受の構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態のころ軸受の正面図である。
図１および図２において、転がり軸受１は、円筒ころ軸受であり、外輪２と、内輪３と、複数の円筒形のころ４と、複数のセパレータ５と、で構成される。
【００１８】
外輪２は軸受鋼等の合金鋼からなる円環状で、内周軸方向中央に軸線と同心の円筒形状の外輪軌道２ａを有している。
内輪３は軸受鋼等の合金鋼からなる円環状で、外周軸方向中央に軸線と同心の円筒形状の内輪軌道３ａが形成されている。
複数のころ４は軸受鋼等の合金鋼からなる円筒形状で、外周に形成された転動面４ａを外輪軌道２ａと内輪軌道３ａに接して、外輪２と内輪３の間に転動自在に配置されている。
【００１９】
ここで、転がり軸受１は、総ころ軸受と称される軸受の構成で、可能な範囲で最多のころを配置することにより、軸受負荷容量の増大が図られている。転がり軸受１において、ころ４のピッチ円円周上における、全ての隣り合う２個のころ４の間の、円周方向のすきまの合計、すなわち、複数のころ４すべてを円周方向に押付けた時、ピッチ円周上一箇所に生じる円周方向のすきまＣＣは、ころ４の直径Ｄｒの略１０％となっている。（図３参照）
【００２０】
複数のころ４をピッチ円周上に均等に配置した場合の、隣り合うころ４のピッチ円周上のすきま、すなわち、複数のころ４のピッチ円円周上における、全ての隣り合う２個のころ４の間の、円周方向のすきまの平均値Δは、ころ４の個数をｎとすると、０．１Ｄｒ／ｎとなる。実施形態の転がり軸受１においては、ころ数ｎは１１であり、Δは０．００９Ｄｒである。
【００２１】
複数のセパレータ５は二硫化タングステン等の自己潤滑性を有する固体潤滑剤からなり、円筒形状に形成されている。前記固体潤滑剤としては、二硫化タングステン以外に、例えばグラファイトや、二硫化モリブデンなどの層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属材、ＰＴＦＥやポリイミドなどの樹脂材やこれらを主成分とする複合材などが挙げられる。
【００２２】
転がり軸受１において、複数のセパレータ５は、外輪２、内輪３の対向空間の全円周にわたり、隣り合うころ４の間に介装され、外周５ａを、外輪軌道２ａところ４の転動面４ａに接するように配置されている。このときのセパレータ５の直径Ｄｓは幾何学的関係によって求められ、直径Ｄｓは０．３１Ｄｒとなる。
【００２３】
従来の転がり軸受同様、ころ４のピッチ円径に近い円周上にセパレータを装着した場合、隣り合うころ４のピッチ円周上のすきまの平均値Δが０．１Ｄｒ以下であれば、強度が不足し、セパレータが損傷する可能性がある。
前述のごとく、総ころ軸受と称される軸受の構成を備えた、転がり軸受１においては、隣り合うころ４のピッチ円周上のすきまの平均値Δは０．００９Ｄｒと極端に小さく、ころ４のピッチ円径に近い円周上にセパレータ５を配置すること自体が困難である。
【００２４】
しかし、転がり軸受１においては、セパレータ５を外輪軌道２ａところ４の転動面４ａに接するように配置することにより、セパレータ５の直径Ｄｓは０．３１Ｄｒであり、強度的に問題が生じることはない。
【００２５】
固体潤滑剤からなるセパレータ５を有する転がり軸受１は、軸受の回転動作に伴う、セパレータ５の外周５ａと、ころ４の転動面４ａ、外輪軌道２ａとの接触によって、セパレータ５から摩耗、分離した固体潤滑剤を、ころ４の転動面４ａや、外輪軌道２ａや、内輪軌道３ｂなどの転がり接触部に転移させて、それらの潤滑を行わせるようになっている。
【００２６】
転がり軸受１において、外輪２を固定し、内輪３を回転させると、複数のころ４はそれぞれが周方向、内輪の回転方向に転動し、セパレータ５は、回転方向後方のころ４の転動面４ａに押され、回転方向前方のころ４の転動面４ａと外輪軌道２ａに押し当てられる。このように回転中のセパレータ５は、外周５ａが、ころ４の転動面４ａと外輪軌道２ａに安定して、接触し、前述の固体潤滑剤としての安定した効果が生じる。
【００２７】
このように、本発明の実施形態の転がり軸受１は、潤滑性能に優れ、大きな軸受負荷容量を有し、さらにセパレータの強度に優れている。
【００２８】
上述の実施形態の転がり軸受１は、固体潤滑剤からなるセパレータ５を有しているが、本発明においては、セパレータ５は潤滑油を含浸した樹脂等からなる、他の自己潤滑性を有するセパレータであってもよい。
【００２９】
上述の実施形態の転がり軸受１は、潤滑手段として、固体潤滑剤からなるセパレータ５を有しているが、本発明においては、転がり軸受は、さらに、外輪軌道と内輪軌道の間にグリース等の潤滑剤を有する転がり軸受であってもよい。
【００３０】
上述の実施形態の転がり軸受は、ころが円筒形状である円筒ころ軸受であるが、本発明においては、転がり軸受はころが針状ころである針状ころ軸受等、他の形式の転がり軸受であってもよい。
【００３１】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【符号の説明】
【００３２】
１                  ‥転がり軸受
２                  ‥外輪
２ａ                ‥外輪軌道
３                  ‥内輪
３ａ                ‥内輪軌道
４                  ‥ころ
４ａ                ‥転動面（外周面）
５                  ‥セパレータ
Ｄｒ                ‥ころの直径
Δ                  ‥すきまの平均値
ＣＣ                ‥すきまの合計
【図１】
2014219084.tif 000003
【図２】
2014219084.tif 000004
【図３】
2014219084.tif 000005