(57)【要約】【課題】内輪案内形式の保持器を有する自動調心ころ軸受において、内輪の内側軌道面の曲率によらず、保持器の案内すきまを確保できるようにする。【解決手段】内輪２の内側軌道面２ａと保持器４の外側環状部４ｂの内周面を案内する保持器案内面２ｂとの間に段差を設けて、その保持器案内面２ｂを、内側軌道面２ａを軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成することにより、内側軌道面２ａの曲率によらず、保持器４の外側環状部４ｂの内周面と保持器案内面２ｂとの間に所定の案内すきまδを確保できるようにした。したがって、ころ３の最大面圧を効果的に低減できるように内側軌道面２ａの曲率をころ３の外周面の曲率に十分に近づけても、保持器４が安定して案内され、保持器４の外側環状部４ｂの摩耗も小さい状態を維持することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に凹球面状の外側軌道面が形成された外輪と、外周に断面凹円弧状の内側軌道面が形成された内輪と、前記外輪の外側軌道面と前記内輪の内側軌道面との間に組み込まれた複数のたる形のころと、前記各ころを転動自在に保持する保持器とを備え、
前記保持器が、周方向で隣り合う前記ころの間で軸方向に延びる複数の柱部と各柱部を軸方向外側で連結する外側環状部とを有し、前記外側環状部の内周面で前記内輪の内側軌道面よりも軸方向外側に形成された保持器案内面に案内される内輪案内形式のものである自動調心ころ軸受において、
前記内輪の保持器案内面が、前記内側軌道面を軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記内輪の保持器案内面が、前記保持器の外側環状部の内周面と平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記内輪の内側軌道面と保持器案内面との間に段差が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項４】
前記内輪の保持器案内面が軸方向と平行に形成されるとともに、
前記内輪の保持器案内面の軸方向寸法が、前記保持器の組込状態で、前記内輪の内側軌道面と保持器案内面との間の段差面と、前記保持器の外側環状部の内周部との間に、軸受全体のアキシアルすきまよりも広い軸方向隙間が形成されるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項５】
前記保持器の外側環状部の内周面がＤＬＣで被覆されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内輪案内形式の保持器を有する自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自動調心ころ軸受には、その外輪と内輪との間に組み込まれたころを転動自在に保持する保持器が内輪に案内される形式（以下、「内輪案内形式」と称する。）のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
上記のような内輪案内形式の保持器を有する自動調心ころ軸受の一例を図３に示す。この自動調心ころ軸受は、外輪１の内周に形成された凹球面状の外側軌道面１ａと、内輪２の外周に形成された２列の断面凹円弧状の内側軌道面２ａとの間に複数のころ３を組み込み、各列のころ３をそれぞれ保持器４で転動自在に保持している。そのころ３は断面凸円弧状に形成された外周面を有するたる形のものであり、外輪１の外側軌道面１ａおよび内輪２の内側軌道面２ａはころ３の外周面の曲率よりも若干小さい曲率で形成されている。
【０００４】
また、保持器４は、周方向で隣り合うころ３の間で軸方向に延びる複数の柱部４ａを、軸方向外側の外側環状部４ｂと軸方向中央側の内側環状部４ｃで連結したもので、周方向で隣り合う柱部４ａと外側環状部４ｂと内側環状部４ｃとで形成されるポケットにころ３を一つずつ保持している。そして、その外側環状部４ｂの内周面が、内輪２の内側軌道面２ａよりも軸方向外側に形成された保持器案内面２ｂと径方向で所定の案内すきまδをおいて対向し、回転時に保持器案内面２ｂに案内されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−３１１０６号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的な自動調心ころ軸受では、たる形のころの外周面の曲率が外輪の外側軌道面および内輪の内側軌道面の曲率よりも大きいので、大きな荷重が負荷されると、ころの軸方向中央部に生じる最大面圧が過大になりやすい。このため、重荷重条件で使用される自動調心ころ軸受は、外輪の外側軌道面および内輪の内側軌道面の曲率をころの外周面の曲率に近づけることにより、使用中のころと内外の軌道面との間の接触面圧の分布をなだらかにして、ころの最大面圧を低く抑えるようにしていることが多い。
【０００７】
しかし、図３に示したような内輪案内形式の保持器を有するものの場合は、保持器４の外側環状部４ｂを案内する内輪２の保持器案内面２ｂが、通常は内側軌道面２ａを軸方向外側へ延長することによって形成されているため、図４に一点鎖線で示すように、ころ３の最大面圧を抑えようとして内側軌道面２ａの曲率を大きくすると、それにつれて保持器案内面２ｂが保持器４の外側環状部４ｂの内周面に近づき、両者の間の案内すきまδが過小または負となって、保持器４を安定して案内できなくなるおそれがある。また、案内すきまδが過小または負となると、保持器４の外側環状部４ｂの保持器案内面２ｂとの摺動による摩耗が大きくなり、その摩耗粉がころ３と内側軌道面２ａや外側軌道面１ａとの間に入り込んでトラブルを生じさせるおそれもある。
【０００８】
これに対しては、内輪の内側軌道面の曲率変更に合わせて保持器の外側環状部の内径を小さくし、所定の案内すきまを確保できるようにすることが考えられる。しかしながら、一般的な保持器は鉄系金属板のプレス加工によって製造されているので、外側環状部の内径が標準品と異なる保持器を使用しようとすると、その保持器を製造するのに新規のプレス金型が必要となり、これによる軸受全体のコストアップが大きくなるという問題が生じる。
【０００９】
このため、内輪案内形式の保持器を有する自動調心ころ軸受では、重荷重条件で使用されるものでも、実際の内側軌道面の曲率変更は保持器の案内すきまが過小にならない範囲に制限されており、現状では必ずしもころの最大面圧を効果的に低減できているとはいえない。
【００１０】
そこで、本発明は、内輪案内形式の保持器を有する自動調心ころ軸受において、内輪の内側軌道面の曲率によらず、保持器の案内すきまを確保できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するために、内周に凹球面状の外側軌道面が形成された外輪と、外周に断面凹円弧状の内側軌道面が形成された内輪と、前記外輪の外側軌道面と前記内輪の内側軌道面との間に組み込まれた複数のたる形のころと、前記各ころを転動自在に保持する保持器とを備え、前記保持器が、周方向で隣り合う前記ころの間で軸方向に延びる複数の柱部と各柱部を軸方向外側で連結する外側環状部とを有し、前記外側環状部の内周面で前記内輪の内側軌道面よりも軸方向外側に形成された保持器案内面に案内される内輪案内形式のものである自動調心ころ軸受において、前記内輪の保持器案内面が、前記内側軌道面を軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成されている構成を採用した。
【００１２】
すなわち、保持器の外側環状部の内周面を案内する内輪の保持器案内面を、内輪の内側軌道面を軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成することにより、内側軌道面の曲率を変更しても、保持器の外側環状部の内周面と保持器案内面との径方向位置関係が変化せず、両者の間に所定の案内すきまを確保できるようにしたのである。
【００１３】
ここで、前記内輪の保持器案内面は、前記保持器の外側環状部の内周面と平行に形成されている構成や、内側軌道面との間に段差が設けられている構成とすることができる。
【００１４】
また、前記内輪の内側軌道面と保持器案内面との間に段差が設けられている場合、前記内輪の保持器案内面が軸方向と平行に形成されるとともに、前記内輪の保持器案内面の軸方向寸法が、前記保持器の組込状態で、前記内輪の内側軌道面と保持器案内面との間の段差面と、前記保持器の外側環状部の内周部との間に、軸受全体のアキシアルすきまよりも広い軸方向隙間が形成されるように設定されている構成を採用することができる。このようにすれば、この自動調心ころ軸受を軸方向が鉛直方向または鉛直方向に対して傾いた方向を向く姿勢で使用する場合に、重力によって保持器がころとともに軸受全体のアキシアルすきま分だけ軸方向移動しても、保持器の外側環状部の内周面と保持器案内面との間の案内すきまの大きさは変わらず、また保持器の外側環状部が内輪の段差面と摺動することもなく、保持器が安定して案内される状態を維持することができる。
【００１５】
また、前記保持器の外側環状部の内周面がＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）で被覆されている構成とすれば、保持器の外側環状部が一層摩耗しにくくなり、その摩耗粉に起因するトラブルをより確実に防止できるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の自動調心ころ軸受は、上述したように、内輪案内形式の保持器を案内する内輪の保持器案内面を、内側軌道面を軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成して、内側軌道面の曲率によらず、保持器と保持器案内面との間に所定の案内すきまを確保できるようにしたものであるから、従来よりも内側軌道面の曲率変更の自由度が高い。したがって、内側軌道面の曲率をころの外周面の曲率に十分に近づけて、使用中に生じるころの最大面圧が効果的に低減されるようにすることにより、大きな荷重が負荷される用途に適したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の自動調心ころ軸受の縦断正面図
【図２】図１の要部拡大断面図
【図３】従来の自動調心ころ軸受の縦断正面図
【図４】図３の要部拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１および図２に基づき、本発明の実施形態を説明する。この実施形態の自動調心ころ軸受の主たる構成は、図３および図４に示した従来のものと同じであり、図１に示すように、内周に凹球面状の外側軌道面１ａが形成された外輪１と、外周に２列の断面凹円弧状の内側軌道面２ａが形成された内輪２と、外輪１の外側軌道面１ａと内輪２の各内側軌道面２ａとの間に組み込まれた複数のころ３と、各列のころ３をそれぞれ転動自在に保持する２つの保持器４とを備えている。そのころ３は断面凸円弧状に形成された外周面を有するたる形のものであり、外輪１の外側軌道面１ａおよび内輪２の内側軌道面２ａはころ３の外周面の曲率よりも若干小さい曲率で形成されている。
【００１９】
前記保持器４は、鉄系金属板のプレス加工によって製造されたもので、周方向で隣り合うころ３の間で軸方向に延びる複数の柱部４ａと、各柱部４ａの軸方向外側端部を連結する外側環状部４ｂと、各柱部４ａの軸方向中央側端部を連結する内側環状部４ｃとからなり、周方向で隣り合う柱部４ａと外側環状部４ｂと内側環状部４ｃとで形成されるポケットにころ３を一つずつ保持している。そして、その外側環状部４ｂの内周面が、内輪２の内側軌道面２ａよりも軸方向外側に形成された保持器案内面２ｂと径方向で所定の案内すきまδをおいて対向し、回転時に保持器案内面２ｂに案内されるようになっている。
【００２０】
この実施形態の自動調心ころ軸受が図３、４のものと異なっているのは、内輪２の内側軌道面２ａの曲率と保持器案内面２ｂの形態である。すなわち、図２にも示すように、この自動調心ころ軸受では、内輪２の内側軌道面２ａの曲率が、図３、４のものよりも大きく、ころ３の外周面の曲率に近いものとなっている。また、内輪２の内側軌道面２ａと保持器案内面２ｂとの間には段差が設けられており、保持器案内面２ｂは、内側軌道面２ａを軸方向外側へ延長した仮想面（図２中の一点鎖線）よりも径方向内側に、軸方向と平行に形成されて、同じく軸方向と平行に形成された保持器４の外側環状部４ｂの内周面と所定の案内すきまδをおいて径方向で対向している。
【００２１】
そして、内輪２の保持器案内面２ｂの軸方向寸法は、保持器４の組込状態で、内輪２の内側軌道面２ａと保持器案内面２ｂとの間の段差面２ｃと、保持器４の外側環状部４ｂの内周部との間に、軸受全体のアキシアルすきまよりも広い軸方向隙間ｄが形成されるように設定されている。
【００２２】
また、この内輪２の保持器案内面２ｂは、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）で被覆され、耐摩耗性の高いものとなっている。なお、保持器案内面にＤＬＣ被覆以外の表面改質処理を施して、耐摩耗性を向上させるようにしてもよい。
【００２３】
この自動調心ころ軸受は、上記の構成であり、保持器４の外側環状部４ｂの内周面を案内する内輪２の保持器案内面２ｂを、内輪２の内側軌道面２ａを軸方向外側へ延長した仮想面よりも径方向内側に形成したので、内側軌道面２ａの曲率によらず、保持器４の外側環状部４ｂの内周面と保持器案内面２ｂとの間に所定の案内すきまδを確保することができる。したがって、内側軌道面２ａの曲率を変更しても、保持器４は内輪２の保持器案内面２ｂに安定して案内されるし、保持器４の外側環状部４ｂは内周面がＤＬＣ被覆されていることと合わせて摩耗しにくく、その摩耗粉に起因するトラブルが生じにくい。
【００２４】
そして、上記のように内側軌道面２ａの曲率変更の自由度が高いので、内側軌道面２ａの曲率をころ３の外周面の曲率に十分に近づけて、ころ３の最大面圧が効果的に低減されるようにしており、大きな荷重が負荷される用途でも長期間安定して使用できるものとなっている。また、保持器４は標準品をそのまま使用できるので、従来のものと比べてもコストアップは小さい。
【００２５】
さらに、この自動調心ころ軸受を軸方向が鉛直方向または鉛直方向に対して傾いた方向を向く姿勢で使用する場合に、重力によって保持器４がころ３とともに軸受全体のアキシアルすきま分だけ軸方向移動しても、内輪２の保持器案内面２ｂが軸方向と平行に形成されているので、案内すきまδの大きさは変わらないし、保持器４の組込状態で、内輪２の段差面２ｃと保持器４の外側環状部４ｂの内周部との間に、軸受全体のアキシアルすきまよりも広い軸方向隙間ｄが形成されているので、保持器４の外側環状部４ｂが内輪２の段差面２ｃと摺動することもなく、保持器４が安定して案内される状態を維持することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  外輪
１ａ  外側軌道面
２  内輪
２ａ  内側軌道面
２ｂ  保持器案内面
２ｃ  段差面
３  ころ
４  保持器
４ａ  柱部
４ｂ  外側環状部
４ｃ  内側環状部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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