(57)【要約】      （修正有）【課題】自動調心ころ軸受において、ころに生じる負のスキューを長期間且つ低コストに抑制する手段を提供する。【解決手段】内周面に球面状の外輪軌道面を有する外輪１と、外周面に前記外輪軌道面に対向する複列の内輪軌道面を有する内輪２と、前記外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に複列に配置される複数のころと、前記ころを転動方向に等間隔に保持する保持器４と、を備える。内輪２の各軌道面について、内輪の軸方向端面側及び各列軌道面の軸方向中央部を曲率半径Ｒ１、内輪の軸方向中央側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２となるように形成する。【選択図】図２
2014196758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に球面状の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に前記外輪軌道面に対向する複列の内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に複列に配置される複数のころと、前記ころを転動方向に等間隔に保持する保持器と、を備える自動調心ころ軸受において、内輪の各列の内輪軌道面形状は、内輪の軸方向端面側及び各列の内輪軌道面中央部の曲率半径をＲ１、内輪の軸方向中央側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２であることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の自動調心ころ軸受であって、前記内輪の各列の内輪軸方向中央側の軌軌道面形状を構成する曲率半径Ｒ２の中心位置は、無負荷時における自動調心ころ軸受のころ接触角の線上、又は、内輪軸方向中央側にあることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大きな負荷や自重によって撓みを生じる回転軸を支持するための自動調心ころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼設備や製紙機械のロール等で用いられる自動調心ころ軸受は、図１に示すような構成となっている。内周面に球面状の外輪軌道面１ａを有する外輪１と、外径面に外輪軌道面１ａと対向する複列の球面状の内輪軌道面２ａを有する内輪２と、外輪軌道面１ａ及び内輪軌道面２ａとの間を転動自在且つ複列に配置される複数のころ３と、ころ３の転動方向の間隔を一定に保持する保持器４と、を備えている。
【０００３】
図１に示す自動調心ころ軸受１０において、ころ３に過大な負のスキューを生じた場合に、摩擦、発熱が増大し、軸受寿命が低下することが従来より知られている。ここで、ころのスキューについて図を用いて説明する。図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）について、外輪１が固定され、内輪２が各図の奥側に向かう様に回転するばあい、自動調心ころ軸受１の運転時におけるころ３の回転軸が、図３（ａ）に示すような正規の位置に対して、図３（ｂ）および（ｃ）に示すように傾斜する現象をスキューと言い、図３（ｂ）に示す状態を正のスキュー、図３（ｃ）に示す状態を、負のスキューと言う。特に、過大な負のスキューが生じる場合、軸受内部の摩擦、発熱が増大する虞がある。
【０００４】
一般的な自動調心ころ軸受の場合、運転時に負のスキューを生じ易い。この問題に対する手段として、特許文献１には、内輪と球面ころとの間の接触部の滑り摩擦係数を、外輪と球面ころとの間の接触部の滑り摩擦係数よりも小さくし、負のスキューを抑える発明が開示されている。この様な条件を満たす為には、外輪軌道の表面粗さを内輪軌道の表面粗さよりも粗くすれば良い。また、特許文献２には、負のスキューを抑える為に、外輪軌道の各球面ころと接触する部分のうち、外輪の軸方向端面側の表面粗さを、同じく軸方向中央側の表面粗さよりも小さくする発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７１２８１号公報
【特許文献２】特開２００９−２２２１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２共に、軌道面の表面粗さをコントロールして加工することが困難であること、軸受の使用による軌道面の磨耗により軌道面の表面粗さが変化し、負のスキュー抑制の効果が得られなくなる虞がある、といった課題があった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、ころに過大な負のスキューが生じることを長期間に渡って防止し、自動調心ころ軸受の長寿命化を低コストで実現すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る発明は内周面に球面状の外輪軌道面を有する外輪と、外周面に前記外輪軌道面に対向する複列の内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と内輪軌道面との間に転動自在に複列に配置される複数のころと、前記ころを転動方向に等間隔に保持する保持器と、を備える自動調心ころ軸受において、内輪の各列の内輪軌道面形状は、内輪の軸方向端面側及び各列の内輪軌道面中央部の曲率半径をＲ１、内輪の軸方向中央側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２であることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動調心ころ軸受であって、前記内輪の各列の軌道面形状を構成する曲率半径Ｒ１及びＲ２の中心位置は、無負荷時における自動調心ころ軸受のころ接触角の線上にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、自動調心ころ軸受の内輪軌道面について、内輪の軸方向端面側及び各内輪軌道面の軸方向中央部の曲率半径をＲ１、内輪の軸方向中央側の曲率半径をＲ２としたときに、Ｒ１＜Ｒ２となるように形成することにより、ころの負のスキューを抑制することができる。また、軌道面の表面粗さの変化に関係なく負のスキューの抑制効果を長期間に渡って維持することができる。さらに、上記軌道面形状の形成には従来の研削加工を適用できる為、製造コストの上昇も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来の自動調心ころ軸受の構成を示す図である。
【図２】本発明による自動調心ころ軸受の内輪軌道面を示す図である。
【図３】自動調心ころ軸受のころスキューを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施系体を図に基づいて説明する。
図１は、本発明による自動調心ころ軸受の実施形態の一例である。複列自動調心ころ軸受１００は、内周面に球面状の外輪軌道面１ａを有する外輪１と、外周面に外輪軌道面１ａと対向する複列の内輪軌道面２０ａを有する内輪２と、前記外輪軌道面１ａと内輪軌道面２０ａとの間に転動自在に配置される複数のころ３と、ころを周方向に略等間隔に保持する保持器４と、から構成される。内輪軌道面２０ａは、図２に示すように、曲率半径Ｒ１を有する軌道面２１ａと、曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２を有する軌道面２２ａと、からなる。曲率半径Ｒ１を有する内輪軌道面２１ａと曲率半径Ｒ２を有する内輪軌道面２２ａとの境界は、軸受の接触角を表す線ｃよりも内輪２の軸方向中央側に位置する。これにより、高荷重条件においてもころ３と内輪軌道面２２ａは接触しないため、ころ３と内輪軌道面２１ａとの間に働くスキューモーメントが減少し、ころ３に負のスキューモーメントが働くのを抑制している。
【００１２】
内輪軌道面２１ａ、２２ａは下記に示す加工方法により形成することができる。まず、内輪軌道面全体を曲率半径Ｒ１の砥石で研削加工し、内輪軌道面２１ａを形成する。続いて、内輪軌道面の軸方向中央側のみを、曲率半径Ｒ２の砥石で研削加工し、内輪軌道面２２ａを形成する。なお、内輪軌道面２１ａ、２２ａの形成方法は上記方法に限定されない。
例えば、内輪軌道面２１ａ、２２ａの形状を、複合円弧形状を有する砥石で一度に研削加工してもよい。また、曲率半径Ｒ２の砥石で内輪軌道面全体を研削加工して内輪軌道面２２ａを形成し、その後、内輪軌道面の内輪軸方向中央側以外を、曲率半径Ｒ１でＳＦ加工して内輪軌道面２１ａを形成してもよい。
また、内輪軌道面２２ａを形成するにあたり、内輪軌道面２２ａの曲率半径Ｒ２の中心位置を、軸受の接触角を表す線ｃの線上又内輪軸方向中央よりとすることが望ましい。そうでない場合、内輪軌道面２２ａを形成できなくなることがあるため望ましくない。
【符号の説明】
【００１３】
１０      自動調心ころ軸受（従来）
１００    自動調心ころ軸受（本発明）
１        外輪
１ａ      外輪軌道面
２        内輪
２ａ      内輪軌道面（従来）
２０ａ    内輪軌道面 （本発明）
２１ａ    内輪軌道面（曲率半径Ｒ１）
２２ａ    内輪軌道面（曲率半径Ｒ２）
３        ころ
３ａ      ころ転動面
４        保持器
【図１】
2014196758.tif 000003
【図２】
2014196758.tif 000004
【図３】
2014196758.tif 000005