(57)【要約】【課題】負荷圏でのきしり音の発生を有効確実に防止可能とすること。【解決手段】本円筒ころ軸受１０は、内・外輪１２，１４間に介装した円筒ころ１６を保持器１８のポケット１８ａに転動自在に保持し、ポケット１８ａの内径部１８ａ１または外径部１８ａ２に、円筒ころ１６を半径方向に弾性的に押圧して該円筒ころ１６の動きを規制する板バネ２４（バネ部材）を設けた構成。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内・外輪間に介装したころを保持器のポケットに転動自在に保持したころ軸受において、上記ポケットの内径部または外径部に、ころをスキュー力に抗する向きに押圧するバネ部材を設けた、ことを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中・大形電動機等を始めとする一般機械に組み込まれ、低騒音が要求されるころ軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から中・大形電動機に組み込まれる円筒ころ軸受では、円筒ころがラジアル荷重を受ける範囲である負荷圏領域で、きしり音と呼ばれる金属性の不快な音が発生しやすいことで知られている。きしり音の発生防止には様々な提案があり、その提案の１つに、ラジアルすきまを小さくして円筒ころの動きを規制するものがある（特許文献１参照。）。これは、きしり音の発生がラジアルすきまが大きい時に発生しやすいからである。しかしながら、ラジアルすきまの調整は軸受性能に影響を及ぼすことから、軸受性能への影響少なくして、きしり音の発生を確実に抑制することができる技術が要望されている。
【特許文献１】実開平２−４１７２０号公報
【特許文献２】特開昭６２−９８０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者は、上記きしり音の発生要因の一つである負荷圏領域での円筒ころのスキューに着目した。スキューは、円筒ころの自転軸がその公転中心軸（軸受の中心軸）に平行にならず交差した状態に円筒ころが動く、換言すれば、円筒ころの自転軸が傾いた（倒れた）状態である。
【０００４】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、円筒ころのスキューを抑制して軸受性能への影響少なくきしり音の発生を有効確実に防止可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるころ軸受は、内・外輪間に介装したころを保持器のポケットに転動自在に保持したころ軸受において、上記ポケットの内径部または外径部に、ころをスキュー力に抗する向きに押圧するバネ部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
ポケットの内径部または外径部にバネ部材を設けるとは、バネ部材の一部ないしは全体がポケット内に位置していることを意味するものと広く解釈されるべきであり、そのようなバネ部材の設置形態は種々である。本発明は、そのような種々の設置形態を含む。設置形態の例としては、バネ部材の一部を保持器柱に溶着、溶接、接着等、適宜の固定手段により固定し、バネ部材の他部をポケット内に臨ませた形態、保持器柱の内径面にバネ部材本体を固定し、その両端側を保持器柱両側のポケット内に臨ませた形態、保持器柱の外径面にバネ部材本体を固定し、バネ部材の両端側をポケットの内側面に沿い、内径側まで延設した形態、等がある。
【０００７】
バネ部材は、板バネ、スプリング等のバネ形状があり、本発明のバネ部材はそのバネ形状に限定されない。
【０００８】
バネ部材は、その材質に限定されず、金属製、硬質ゴム、硬質樹脂製とすることができる。
【０００９】
バネ部材は、保持器柱に対して一体構成、別体構成のいずれでもよい。バネ部材を保持器柱に一体構成とする場合、バネ部材が金属製であれば、保持器に溶着、溶接、接着することができる。バネ部材が樹脂製であれば、溶着、接着することができる。
【００１０】
金属製ではステンレス鋼が曲げ加工性、耐食性、耐熱性に優れていて好ましい。金属製の他の例としては、例えば、ピアノ線、銅線、鋼線、等がある。金属製とした場合、表面処理を施すことが好ましい。例えば、鍍金、電解研磨、化成処理、等がある。表面の耐久性向上のため、セッチング、ショットピーニンク処理を施すことができる。
【００１１】
樹脂製では、ウレタン樹脂、等がある。
【００１２】
バネ部材の使用枚数は、ポケットの内径部または外径部の軸方向全体をカバーできる幅広な１枚構成、ポケットの内径部または外径部の軸方向に２枚構成とし、ころの両端側にそれぞれを配置することができる。ポケットの内径部または外径部の軸方向に３枚以上の構成とすることができる。
【００１３】
保持器の案内形式には、外輪（外径）案内、内輪（内径）案内、ころ（転動体）案内のいずれの形式も含むことができる。外輪案内では、ポケットの内径部にバネ部材を設けることができる。内輪案内では、ポケットの外径部にバネ部材を設けることができる。ころ案内では、ポケットの外径部または内径部のいずれか一方にバネ部材を設けることができる。
【００１４】
本発明は、円筒ころ軸受に適用することが好ましいが、円筒ころ軸受に限定されるものではない。円筒ころ軸受の場合、単列、複列のいずれにも適用することができる。また、構造形式は、ＮＵ形，ＮＪ形等に適用することができる。円筒ころ軸受の場合、保持器は、打ち抜き保持器、もみ抜き保持器のいずれにも適用することができる。電動機用としてはもみ抜き保持器が好ましい。
【００１５】
本発明によると、ころはバネ部材によりスキュー力に抗する向きに押圧されてその動きを規制されているので、ころに、負荷圏においてころの両端部に作用する応力の不均等でその自転軸を傾かせる方向のスキュー力が作用しても、ころにはバネ部材からスキュー力の増減に追随して当該スキュー力に抗する力が作用し、ころはスキューを抑制される結果、きしり音の発生が抑制される。この場合、バネ部材は、スキュー力に応じた抵抗力を発現するので、ころが必要以上に強い力で動き規制されずに済み、また、ラジアルすきまに及ぼす影響も殆ど無く、所用の軸受性能を維持することができる。
【００１６】
以上の結果、本発明では、負荷圏でのころのスキューにより発生するきしり音の発生を安価な構造にて抑制することができるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軸受性能に影響少なくしてきしり音の発生を有効に防止あるいは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】
【００１８】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態では、ころ軸受として円筒ころ軸受に適用するが、必ずしも、円筒ころ軸受に限定されず、その他の形状のころを備えたころ軸受に適用することができる。図１ないし図３は実施の形態の円筒ころ軸受に係り、図１は同円筒ころ軸受の部分断面図、図２は同円筒ころ軸受の部分平面図、図３は保持器の部分斜視図、図４は板バネによる円筒ころの動きを規制する様子を示す図である。これらの図に示す円筒ころ軸受１０は、外輪１２と内輪１４との間に介装した円筒ころ１６をもみ抜き保持器１８のポケット１８ａに転動自在に保持した外輪案内方式のものである。すなわち、保持器１８の軸方向一端側に径方向外側に延出する鍔部を全周にわたって円板状に形成し、その鍔部の外径縁が外輪１２の内径面に当接規制させて保持器１８を外輪１２で案内するものである。２０は負荷圏領域、２２は非負荷圏領域である。
【００１９】
以上の構成を備えた円筒ころ軸受１０において、保持器１８の柱１８ｃの内径面１８ｃ１には、円筒ころ１６を軸受の内径側からスキュー力に抗する向きに押圧して該円筒ころ１６の動きを規制する板バネ（バネ部材）２４を設けたことを特徴とする。
【００２０】
以下、保持器１８の構成と共に板バネ２４の構成を詳しく説明する。保持器１８は、複数の円筒ころ１６を円周方向に整列させて内・外輪１２，１４間に転動自在に保持する。保持器１８は、軸方向両側に円環状の側板１８ｂを備え、両側板１８ｂを連結するよう円周方向に複数の保持器柱１８ｃが等間隔に設けられ、両端の側板１８ｂと保持器柱１８ｃとに囲まれて複数のポケット１８ａが円周方向に等間隔に形成されている。ポケット１８ａは軸方向が長辺、円周方向が短辺をなす平面視矩形形状をなしている。板バネ２４は、金属製であり、保持器柱１８ｃの内径面１８ｃ１に固定された板バネ本体２４ａと、板バネ本体２４ａの円周方向両側から延びる円周方向両端部２４ｂ，２４ｂとから構成されている。板バネ２４は、金属製に限定されず、樹脂製でもよい。
【００２１】
板バネ本体２４ａは、保持器柱１８ｃの内径面１８ｃ１に接着、溶着、固着、溶接等により一体に固定され、円周方向両端部２４ｂ，２４ｂは、保持器柱１８ｃの円周方向両側のポケット１８ａ内に延在している。円周方向両端部２４ｂ，２４ｂは、ポケット１８ａ内の円筒ころ１６の円周方向両側の内径側に接触している。円周方向両端部２４ｂ，２４ｂは、若干、外径方向斜めに凸曲状に湾曲し、その湾曲外面２４ｂ１，２４ｂ１が円筒ころ１６の円周方向両側の内径側を外径方向に弾性的に押圧している。
【００２２】
図４を参照して、以上の構成を備えた円筒ころ軸受１０における板バネ２４の作用を説明する。図４（ａ）は円筒ころ１６を平面側から見た図、図４（ｂ）は円筒ころ１６を側面側から見た図であり、押圧力Ｆ０、その分力Ｆ１，Ｆ２およびスキュー力Ｆ２が示されている。負荷圏領域２０内の円筒ころ１６にその姿勢を実線姿勢から仮想線姿勢にスキューさせるスキュー力Ｆ３が作用した場合、円筒ころ１６には板バネ２４からそのスキュー力Ｆ３に抵抗する抵抗力Ｆ１が作用する。この抵抗力Ｆ１は、板バネ２４が円筒ころ１６を押圧する押圧力Ｆ０に基づいている。押圧力Ｆ０は円周方向分力（抵抗力）Ｆ１と半径方向分力Ｆ２とにベクトル分解される。この円周方向分力Ｆ１が、上記抵抗力Ｆ１に対応する。なお、スキュー力Ｆ３に抗する力は、抵抗力Ｆ１以外にもあるが、理解の都合で円周方向分力Ｆ１を抵抗力Ｆ１としている。円筒ころ１６は、板バネ２４による抵抗力Ｆ１により円周方向に弾性的に押圧されてその動きを規制される結果、スキューを抑制され、負荷圏領域２０でのきしり音の発生を抑制される。この場合、板バネ２４は単に円筒ころ１６を押圧しているのみであるから、ラジアルすきまを、きしり音の発生抑制とは無関係に設定して円筒ころ軸受１０の軸受性能を維持することができる。
【００２３】
図５は、本発明の他の実施の形態を示す断面図である。同図に示す円筒ころ軸受１０は、保持器１８が内輪案内方式であり、板バネ２４は、保持器柱１８ｃの外径部１８ｃ２に設けられている。板バネ２４は、円筒ころ１６に軸受外径側からの弾性付勢作用でスキュー力Ｆ３に対抗する抵抗力が発現することにより該円筒ころ１６の動きを規制するようになっている。この実施の形態においても、円筒ころ１６にスキュー力Ｆ３が作用しても、円筒ころ１６は板バネ２４からの抵抗力Ｆ１によりその動きを規制されるので、円筒ころ１６はスキューを抑制され、きしり音の発生が抑制される。
【００２４】
図６は、本発明の他の実施の形態を示す断面図である。同図に示す円筒ころ軸受１０は、保持器１８がころ案内方式であり、板バネ２４が、保持器柱１８ｃの内径面１８ｃ１に設けられている。板バネ２４は、円筒ころ１６にスキュー力Ｆ３に対抗する抵抗力の発現により円筒ころ１６の動きを規制するようになっている。この実施の形態においても、負荷圏領域２０で円筒ころ１６にスキュー力が作用しても、円筒ころ１６が板バネ２４により押圧されて動きを規制されているので、円筒ころ１６はスキューを抑制され、きしり音の発生が抑制される。
【００２５】
板バネ２４は、図７で示すように、その円周方向両端部２４ｂ，２４ｂが板バネ本体２４ａから円周方向に２つずつ延びてポケット１８ａ内に延在する形態でもよい。円周方向両端部２４ｂ，２４ｂを、円筒ころ１６の軸方向端部側だけに弾性的に当接させているので、円筒ころ１６が円周方向両端部２４ｂ，２４ｂとの接触面積が減少しその回転トルクを低下させ、軸受性能を維持することができる。
【００２６】
板バネ２４は、図示はしないが、円周方向両端部２４ｂ，２４ｂを板バネ本体２４ａから折曲げ、保持器柱１８ｃに対してポケット１８ａ内の側面において周方向で弾性挟持した別体構成とすることができる。
【００２７】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る円筒ころ軸受を示す断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１の保持器の内径側を拡大して示す平面図である。
【図４】板バネによる円筒ころの押圧状態を示す図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る円筒ころ軸受の要部を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態に係る円筒ころ軸受の要部を拡大して示す断面図である。
【図７】板バネの変形例を示すもので図３に対応する平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  円筒ころ軸受
１２  外輪
１４  内輪
１６  円筒ころ
１８  保持器
１８ａ  ポケット
１８ａ１  ポケット内径部
１８ａ２  ポケット外径部
１８ｂ  側板
１８ｃ  保持器柱
２０  負荷圏領域
２２  非負荷圏領域
２４  板バネ（バネ部材）
２４ａ  板バネ本体
２４ｂ  円周方向両端部
２４ｂ１  湾曲外面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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