(57)【要約】【課題】  軌道面の非真円の角数と転動体数とを適切に選択することで、内外輪間で発生する相対的な振れを小さくして、振動の発生を抑制する。【解決手段】  内輪１１と外輪１２との間に複数の転動体１３が転動自在に配設され、且つ内輪１１の軌道面１１ａが軸受組込時に非真円形状をなすと共に、予圧が付与された状態で使用される転がり軸受１０において、転動体１３の数を軌道面１１ａの非真円形の角数の整数倍とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に複数の転動体が転動自在に配設され、且つ前記内輪及び前記外輪の内の少なくとも一方の軌道面が軸受組込時に非真円形状をなすと共に、予圧が付与された状態で使用される転がり軸受において、
前記転動体の数を前記軌道面の非真円形の角数の整数倍としたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記軌道面の非真円形の角数を前記転動体の数より少なくしたことを特徴とする請求項１に記載した転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内輪及び外輪の内の少なくとも一方の軌道面が軸受組込時に非真円形状をなすと共に、予圧が付与された状態で使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速軽荷重で回転するジェットエンジンやガスタービン等の回転軸を支持する転がり軸受では、転動体が軌道面を転動せずに滑り、この滑り現象に起因してスキッディング損傷と呼ばれる摩耗が発生することが知られている。
従来、このようなスキッディング損傷を防止する対策として、内輪及び外輪の内の少なくとも一方の軌道面を楕円やおむすび形（三角形）等の多角形に歪ませた非真円形状の転がり軸受が用いられている（例えば特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
【０００３】
図４は従来の非真円転がり軸受の一例を示すものであり、この転がり軸受は、内輪１の軌道面１ａを楕円やおむすび形等の多角形（図では三角形）に歪ませた非真円形状として、内外輪１，２の軌道面１ａ．２ａ間に円周方向に広い部分４と狭い部分５とを形成することで、広い部分４で転動体３との間にラジアルすきまを形成すると共に、狭い部分５で一部の転動体３を挟み込んでラジアル予圧を付与して転動体３の駆動力を増し、これにより、転動体３が軌道面１ａ，２ａで滑るのを防止する一方で、ラジアル予圧を受けている転動体３の転動により該転動体３を保持する保持器（図示せず）が公転して全ての転動体３が円周方向に沿って転動し、この結果、スキッディング損傷が防止される。
【特許文献１】特開平５−６５９１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１９３７４４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の非真円形の転がり軸受においては、軌道面１ａの非真円の角数と転動体３の数の組み合わせによっては、非真円形の各角部分における内外輪軌道面１ａ，２ａ間の円周方向の狭い部分５での転動体３のラジアル予圧の荷重分布が軸受中心周りに不均一に分配されるため、アキシャル方向の予圧荷重下において内外輪１，２間で相対的に傾く事態が発生し、この結果、内外輪１，２間で発生する相対的な振れが顕著になり、アキシャル方向やラジアル方向の振動が発生する原因となる虞れがある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、軌道面の非真円の角数と転動体数とを適切に選択することで、内外輪間で発生する相対的な振れを小さくして、振動の発生を抑制することができる転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内輪と外輪との間に複数の転動体が転動自在に配設され、且つ前記内輪及び前記外輪の内の少なくとも一方の軌道面が軸受組込時に非真円形状をなすと共に、予圧が付与された状態で使用される転がり軸受において、
前記転動体の数を前記軌道面の非真円形の角数の整数倍としたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記軌道面の非真円形の角数を前記転動体の数より少なくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、転動体の数を軌道面の非真円形の角数の整数倍とすることで、非真円形の各角部分における内外輪軌道面間の円周方向の狭い部分での転動体のラジアル予圧の荷重分布が軸受中心周りに均一に分配されるため、アキシャル方向の予圧荷重下で内外輪間で発生する相対的な振れを小さく抑えることができ、これにより、アキシャル方向やラジアル方向の振動の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図１は本発明の実施の形態の一例である非真円転がり軸受を説明するための説明図、図２は内輪ラジアル振れの測定方法を説明するための断面図、図３は比較例、従来例及び本発明例における内輪ラジアル振れの測定結果を示すグラフ図である。
本発明の実施の形態の一例である非真円転がり軸受１０は、図１に示すように、内輪１１の軌道面１１ａと外輪１２の軌道面１２ａとの間に複数の転動体（例えば玉）１３が保持器（図示せず）を介して周方向に転動可能に配設されており、軸受組込時に内輪の軌道面１１ａが例えば三角形に歪んだ非真円形状とされて、内外輪１１，１２の軌道面１１，１２ａ間に円周方向に広い部分１４と狭い部分１５とが形成されている。また、内輪１１の軌道面１１ａの非真円形の角数は転動体１３の数より少なく設定されている。なお、図１において、Ｒ１は多角形状の歪円に対する外接円径、Ｒ２は同内接円径であり、Ｒ１−Ｒ２が非真円量とされる。
【０００８】
そして、内外輪１１，１２の軌道面１１ａ，１２ａ間の円周方向に広い部分１４で転動体１３との間にラジアルすきまを形成すると共に、狭い部分１５で一部の転動体１３を挟み込んでラジアル予圧を付与して転動体１３の駆動力を増し、これにより、転動体１３が軌道面１１ａ，１２ａで滑るのを防止する一方で、ラジアル予圧を受けている転動体１３の転動により該転動体１３を保持する保持器が公転して全ての転動体１３が円周方向に沿って転動する。
ここで、この実施の形態では、転動体１３の数を軌道面１１ａの非真円形の角数（＝３）の３倍である９個としている。
【０００９】
このように、転動体１３の数を軌道面１１ａの非真円形の角数の整数倍とすることで、非真円形の各角部分における内外輪軌道面１１ａ，１２ａ間の円周方向の狭い部分１５での転動体１３のラジアル予圧の荷重分布が軸受中心周りに均一に分配されることになり、これにより、アキシャル方向の予圧荷重下で内外輪１１，１２間で発生する相対的な振れを小さく抑えることができ、この結果、アキシャル方向やラジアル方向の振動の発生を抑制することができる。
【００１０】
なお、本発明の内輪、外輪、転動体、非真円形状の角数等の構成は上記実施の形態に例示したものに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適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、内輪１１の軌道面１１ａを非真円形状とした場合を例示したが、外輪１２の軌道面１２ａ或いは内外輪１１，１２の軌道面１１ａ，１２ａを非真円形状とした場合にも本発明を適用してもよい。
また、上記実施の形態では、三角形の非真円形状とした場合を例示したが、楕円や四角以上の非真円形状とした場合にも本発明を適用することができるのは勿論である。
【実施例】
【００１１】
次に、本発明の効果を確認するために、比較例、従来例及び本発明例の転がり軸受について回転精度の測定を行った。
比較例、従来例及び本発明例の軸受仕様は次の通りである。なお、非真円の有無及び玉数以外の条件は同一とする。
比較例：真円軸受（玉数８個）
従来例：外輪軌道面非真円、内輪軌道面真円軸受（非真円量０．０５ｍｍの三角形状、玉数８個）
本発明例：外輪軌道面非真円、内輪軌道面真円軸受（非真円量０．０５ｍｍの三角形状、玉数９個）
回転精度の測定は、ＪＩＳ  Ｂ  １５１５（転がり軸受の測定方法）により、内輪ラジアル振れを測定するものとし、図２に示すように、内輪２１に回転軸２２を嵌め込んだ状態で外輪２３に押え具２０を介して純アキシャル方向の測定荷重Ｆａを与え、内輪２１を回転させた時の外輪２３の外径面の振れ量をダイヤルゲージ２４で測定して内輪２１のラジアル振れ量とした。
【００１２】
図３に測定結果を示す。
図３から明らかなように、真円軸受を用いた比較例に対し、従来例である非真円軸受の内輪ラジアル振れは３μｍ程度大きくなっているが、本発明例である非真円軸受の内輪ラジアル振れは比較例と同等の結果になっているのが判る。
これは、従来例の非真円軸受は玉数が８個と外輪軌道面の非真円形の角数（＝３）の整数倍でないため、非真円形の各角部分における内外輪２１，２３の軌道面間の円周方向の狭い部分での玉のラジアル予圧の荷重分布が軸受中心周りに不均一に分配されることで、純アキシャル方向の測定荷重Ｆａによって内外輪２１，２３が相対的に傾き、ラジアル振れ量を増加させたことによる。
【００１３】
これに対し、本発明例の非真円軸受は玉数が９個と外輪軌道面の非真円形の角数（＝３）の整数倍であるため、非真円形の各角部分における内外輪２１，２３の軌道面間の円周方向の狭い部分での玉のラジアル予圧の荷重分布が軸受中心周りに均一に分配されることで、純アキシャル方向の測定荷重Ｆａによる内外輪２１，２３が相対的な傾きが抑制され、ラジアル振れ量が減少した。
なお、本実施例では、外輪軌道面が非真円の場合の内輪ラジアル振れの測定結果を記載しているが、内輪軌道面が非真円の場合にも同様の結果が得られ、また、内輪ラジアル振れの他、内輪アキシャル振れ，外輪ラジアル振れ，外輪アキシャル振れについても同様の結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態の一例である非真円転がり軸受を説明するための説明図である。
【図２】内輪ラジアル振れの測定方法を説明するための断面図である。
【図３】比較例、従来例及び本発明例における内輪ラジアル振れの測定結果を示すグラフ図である。
【図４】従来の非真円転がり軸受を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０  非真円転がり軸受
１１  内輪
１１ａ  軌道面
１２  外輪
１２ａ  軌道面
１３  転動体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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