(57)【要約】【課題】ころの配列数を増加して負荷容量を増大させることが要請される種類のころ軸受の加工コストを抑制し、かつ潤滑性を高める。【解決手段】ころ軸受１は、内径面に軌道面１１を有する外輪１０と、外径面に外輪の軌道面と対向する軌道面２１を有する内輪２０と、軌道面１１および軌道面２１の間に転動可能に組み込まれる複数のころ３０と、ころ３０を保持する保持器４０とを備える。ころ３０は、ころ本体３１と、ころ本体３１の両端から突出する、ころ本体３１よりも小径の縮径部３２とからなる。保持器４０は、周方向に並列する保持孔４１ａが形成された対向一対の側板４１と、両側板４１を連結するピン４２とからなる。ころ３０は、縮径部３２が側板４１の保持孔４１ａにはめ込まれることで、保持器４０に保持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径面に軌道面を有する外輪と、
外径面に前記外輪の軌道面と対向する軌道面を有する内輪と、
前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面の間に転動可能に組み込まれる複数のころと、
前記複数のころを前記外輪および内輪の周方向に間隔をあけて保持する保持器と、を備え、
前記ころは、
ころ本体と、
ころ本体の両端からころ本体の軸方向に突出する、ころ本体よりも小径の縮径部と、からなり、
前記保持器は、
周方向に並列する保持孔が形成された対向一対の側板と、
両側板の周方向に並列して両側板を連結する連結部と、からなり、
前記ころの縮径部は、前記保持器の側板の保持孔に周方向に回転可能に嵌め込まれている、ころ軸受。
【請求項２】
前記側板の保持孔と、前記連結部とは、前記保持器の周方向に位相がずれている請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記保持器の側板の径方向の幅は、前記ころの縮径部の径よりも小さく、
前記保持器の保持孔は前記側板の内径方向に貫通しており、
前記ころの縮径部の一部が前記保持器の保持孔から側板の内径側へと露出している請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記保持器の側板の径方向の幅は、前記ころの縮径部の径よりも小さく、
前記保持器の保持孔は前記側板の外径方向に貫通しており、
前記ころの縮径部の一部が前記保持器の保持孔から側板の外径側へと露出している請求項１または２に記載のころ軸受。
【請求項５】
前記ころの縮径部の外周面またはこれと対向する前記保持器の保持孔の内周面に、凸状に膨らむ接触減殺部を有する請求項１から４のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項６】
前記ころのころ本体の端面またはこれと対向する前記保持器の側板の保持孔の孔縁部に、凸状に膨らむ接触減殺部を有する請求項１から５のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項７】
前記保持器の側板は、周方向に並列するピン孔を有し、
前記連結部は、その両端部がそれぞれ側板の前記ピン孔にはめ込まれて締結されたピンである、請求項１から６のいずれかに記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の風力発電機や、産業機械等に組み込まれるころ軸受には、大荷重や衝撃による高負荷にも耐え得るよう、ころの配列数を増加して負荷容量を増大させることが要請されている。
【０００３】
そのようなころ軸受として、例えば特許文献１のような、いわゆるピン型の保持器が組み込まれたころ軸受が知られている。ピン型の保持器は、対向一対の側板と、両側板間に架け渡すように設けられた側板の周方向に並列する複数のピンからなり、各ピンは、ころの軸方向に貫通する貫通孔に挿入されている。
【０００４】
この種のころ軸受は、ころをいわば内周側から保持するため、ころを外周側から保持するかご型の保持器が組み込まれたころ軸受に比べ、ころ同士の間隔を小さくすることが可能である。したがって、ころの配列数を増やして負荷容量を増加させることができる。
【０００５】
しかしながら、この種のころ軸受では、ころに保持器のピンが挿通する貫通孔を形成する必要があるため、ころの加工コストが増大してしまう。また、ころの貫通孔とピンとの間にすべり摩擦が生じるため、潤滑の必要があるが、ころの貫通孔の奥部にまで潤滑剤を行き渡らせることは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１１８３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の解決すべき課題は、ころの配列数を増加して負荷容量を増大させることが要請される種類のころ軸受について、加工コストを抑制し、かつ潤滑性を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するため、発明にかかるころ軸受を、内径面に軌道面を有する外輪と、外径面に前記外輪の軌道面と対向する軌道面を有する内輪と、前記外輪の軌道面と前記内輪の軌道面の間に転動可能に組み込まれる複数のころと、前記複数のころを前記外輪および内輪の周方向に間隔をあけて保持する保持器と、を備え、前記ころは、ころ本体と、ころ本体の両端からころ本体の軸方向に突出する、ころ本体よりも小径の縮径部と、からなり、前記保持器は、周方向に並列する保持孔が形成された対向一対の側板と、両側板の周方向に並列して両側板を連結する連結部と、からなり、前記ころの縮径部は、前記保持器の側板の保持孔に周方向に回転可能に嵌め込まれている構成としたのである。
【０００９】
このように構成すると、ころは縮径部と側板の保持孔とのはめ合いにより保持器に保持されるため、貫通孔を形成することを要しない。したがって、ころに貫通孔を形成するための加工コストを低減させることができる。さらに、側板に形成された保持孔とここに嵌まり込む縮径部との間には、従来のころの貫通孔とピンとの間と比較して潤滑剤が入り込みやすいため、潤滑性を高めることができる。
【００１０】
発明にかかるころ軸受では、前記側板の保持孔と前記連結部とが前記保持器の周方向に位相がずれている構成を採用することが好ましい。
【００１１】
このように構成すると、保持孔と連結部とが保持器の周方向に離間することで、保持孔に保持されるころと、連結部との干渉を容易に防止することができる。
【００１２】
発明にかかるころ軸受では、前記保持器の側板の径方向の幅は、前記ころの縮径部の径よりも小さく、前記保持器の保持孔は前記側板の内径方向に貫通しており、前記ころの縮径部の一部が前記保持器の保持孔から側板の内径側へと露出している構成を採用することができる。
【００１３】
このように構成すると、前記縮径部と前記保持器との接触面積が減少し、かつ、前記縮径部の一部が露出しているため、この露出部から前記縮径部と前記保持孔との間の潤滑性が一層向上する。
また、保持器の両側板が、外径側に偏っているため、ころ軸受の内輪に鍔が設けられている場合に、その鍔と側板との干渉を防止することができる。
【００１４】
発明にかかるころ軸受では、前記保持器の側板の径方向の幅は、前記ころの縮径部の径よりも小さく、前記保持器の保持孔は前記側板の外径方向に貫通しており、前記ころの縮径部の一部が前記保持器の保持孔から側板の外径側へと露出している構成を採用することができる。
【００１５】
このように構成すると、前記縮径部と前記保持器との接触面積が減少し、かつ、前記縮径部の一部が露出しているため、この露出部から前記縮径部と前記保持孔との間の潤滑性が一層向上する。
また、保持器の両側板が、内径側に偏っているため、ころ軸受の外輪に鍔が設けられている場合に、その鍔と側板との干渉を防止することができる。
【００１６】
発明にかかるころ軸受では、前記ころの縮径部の外周面またはこれと対向する前記保持器の保持孔の内周面に、凸状に膨らむ接触減殺部を有することが好ましい。
【００１７】
このように構成すると、上記各周面が平坦である場合に比べて、ころと保持器との接触面積が低減するため、摩擦抵抗を減殺することができる。
【００１８】
発明にかかるころ軸受は、前記ころのころ本体の端面またはこれと対向する前記保持器の側板の保持孔の孔縁部に、凸状に膨らむ接触減殺部を有することが好ましい。
【００１９】
このように構成すると、上記端面または孔縁部が平坦である場合に比べて、ころと保持器との接触面積が低減するため、摩擦抵抗を減殺することができる。
【００２０】
発明にかかるころ軸受では、前記保持器の側板は、周方向に並列するピン孔を有し、前記連結部は、その両端部がそれぞれ側板の前記ピン孔にはめ込まれて締結されたピンである構成を採用するのが好ましい。
【００２１】
このように構成すると、連結部が細長いピンであるため、ころ等と干渉しにくくなり、また側板同士の連結を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２２】
発明にかかるころ軸受を以上のように構成したので、加工コストを抑制し、かつ潤滑性を高めることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ころ軸受の一部破断斜視図
【図２】ころ軸受の断面図
【図３】ころ軸受における、保持器およびこれに保持されたころの斜視図
【図４】図３の矢印断面図
【図５】ころ軸受の他の例を示す断面図
【図６】他の例のころ軸受における、保持器およびこれに保持されたころの斜視図
【図７】ころ軸受のさらに他の例を示す断面図
【図８】さらに他の例のころ軸受における、保持器およびこれに保持されたころの斜視図
【図９】ころに接触減殺部を設けた状態を示す図４の拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１から図４に示すように、実施形態のころ軸受１は、外輪１０と、内輪２０と、ころ３０と、保持器４０と、を備え、潤滑剤が封入されている。
実施形態のころ軸受１は、ころ３０と保持器４０の特徴ある構成により、軸受全体としての加工コストが低減され、かつ潤滑性が高められているものである。
【００２５】
図１のように、円環形の外輪１０は、外径面、内径面および一対の幅面からその外面が構成され、その内径面に軌道面１１を有している。
図１のように、円環形で外輪１０よりも小径の内輪２０は、外径面、内径面および一対の幅面からその外面が構成され、その外径面に外輪１０の軌道面１１と対向する軌道面２１を有している。
図では、外輪１０と内輪２０には、鍔が設けられていない。
【００２６】
図１から図４のように、複数のころ３０は、ころ軸受１の周方向に並列し保持器４０に保持された状態で、対向する外輪１０の軌道面１１と内輪２０の軌道面２１の間に組み込まれている。各ころ３０は、その外面が外周面と一対の端面から構成され、ころ本体３１と、ころ本体３１の両端面３１ａに連設された一対の縮径部３２とからなる。縮径部３２は、ころ本体３１の両端から突起状にその軸方向へと突出している。
【００２７】
ころ本体３１および縮径部３２は、いずれも円筒形をなしており、その円筒の軸心は一致している。縮径部３２の円筒の径は、ころ本体３１の円筒の径よりも小径となっている。
かかるころ３０の製法は特に限定されず、均一径の円筒形の母材を準備し、その両端部の外周面を切削することで縮径部３２を形成してもよいし、金型を用いるなどして大径のころ本体３１と小径の縮径部３２を一体に成形してもよい。また、ころ本体３１と縮径部３２を別体に成形したうえで結合一体化することも可能である。
【００２８】
図１から図４のように、保持器４０は、対向一対の側板４１と両側板４１を連結する連結部としてのピン４２とからなる。
両側板４１は、表裏一対の板面を有するドーナツ盤形であって、その幅（径方向の長さ）は、ころ３０のころ本体３１の径よりも小さく、かつ縮径部３２の径よりも大きくなっている。側板４１は、周方向に並列する円形の貫通孔である、保持孔４１ａを有している。各保持孔４１ａの中心は、側板４１の幅方向（径方向）のほぼ中央に位置している。
保持孔４１ａ間の間隔は等しく、また保持孔４１ａの径は、ころ３０の縮径部３２の径とほぼ同じかやや大きくなっている。両側板４１において、保持孔４１ａの位相は合致している。この保持孔４１ａに、各ころ３０の両端部にある縮径部３２が嵌め込まれている。各ころ３０は、その縮径部３２が保持孔４１ａにはめ込まれた状態で、周方向に転動可能となっている。
両側板４１間の距離は、ころ３０のころ本体３１の軸方向の長さよりも大きく、ころ３０全体の軸方向の長さよりも小さくなっている。したがって、側板４１の保持孔４１ａにころ３０の縮径部３２がはめ込まれた状態で、ころ本体３１の端面３１ａと側板４１との間に所定の隙間が設けられている。
【００２９】
また側板４１は、周方向に並列する円形の貫通孔である、ピン孔４１ｂを有している。各ピン孔４１ｂの中心は、側板４１の幅方向（径方向）の中央よりも外径側に大きく偏っている。ピン孔４１ｂ間の間隔は等しく、またピン孔４１ｂの径は、保持器４０のピン４２の径とほぼ同じかやや大きくなっている。円柱形のピン４２は、その両端部がこのピン孔４１ｂにそれぞれ嵌めこまれ、溶接等の適宜手段により側板４１とピン４２とが締結されている。
保持孔４１ａとピン孔４１ｂの数は等しく、かつ側板４１の周方向に隣接する保持孔４１ａの間に、ピン孔４１ｂが位置するように、保持孔４１ａとピン孔４１ｂは側板４１の周方向に位相がずれている。このため、保持孔４１ａに保持されるころ３０と、ピン孔４１ｂにはめ込まれるピン４２とが、側板４１の周方向に近接し、干渉等する事態が防止されている。
【００３０】
実施形態のころ軸受１の構成は以上のようであり、そのころ３０は、両端部に設けられた縮径部３２を保持器４０の側板４１の保持孔４１ａにはめ込むことにより、保持器４０に保持されている。このため、ころに軸方向の貫通孔を設けて、ここに保持器のピンを差し込むことで保持される従来の形式と比較して、ピンを差し込むための貫通孔をころに設ける加工が不要であるぶんだけ、ころ軸受全体としての加工コストを低減させることができる。保持器４０の側板４１に保持孔４１ａを設け、ころ３０の両端部に縮径部３２を設ける必要があるが、側板４１は厚みが小さいため保持孔４１ａは打ち抜き加工等により形成可能であり、縮径部３２もころの端面近傍のみを加工等することで形成可能であるため、軸方向に長いころにその軸方向への貫通孔を形成する場合よりも加工が容易である。
また、従来の形式であれば、軸方向に長いころの貫通孔の奥部にまで潤滑剤をスムーズに送り込むことと比較して、厚みの小さな側板４１の保持孔４１ａところ３０の両端部の縮径部３２の間には潤滑剤が入り込みやすいため、潤滑性も向上させることができる。
【００３１】
図５および図６に実施形態の他の例のころ軸受２を示す。
この例では、内輪２０の外径面に鍔２２が設けられている。外輪１０の内径面には、先の例と同様に鍔は設けられていない。
また、保持器４０の側板４１の幅（径方向の長さ）は、保持孔４１ａの径よりも小さく、各保持孔４１ａは、その孔の中心が側板４１の幅方向（径方向）の中央よりも内径側に偏っている。このため、保持孔４１ａは、側板４１の内径側に貫通し、側板４１の内径には、切り欠き部４１ｃが形成されている。
側板４１の保持孔４１ａにはめ込まれるころ３０の縮径部３２は、この切り欠き部４１ｃを通じて側板４１の内径側へと露出している。略円形の保持孔４１ａは、切り欠き部４１ｃにより、円の全周の一部を欠いているが、縮径部３２の外周の少なくとも半分を超える領域を抱き込んでいる。したがって、ころ３０が保持器４０の内径側へと抜け出すことが防止されている。ころ３０のころ本体３１の端面３１ａも、側板４１の内径側において大きく露出している。
【００３２】
実施形態の他の例のころ軸受２の構成は以上のようであり、保持器４０の側板４１がころ軸受２の外径側に偏っているため、内輪２０に設けられた鍔２２との干渉が防止されている。保持器４０のピン４２も、外径側へと偏っているため、鍔２２との干渉が防止されている。
また、切り欠き部４１ｃを通じて内径側から保持孔４１ａ内へと潤滑剤が入り込みやすく、かつころ３０のころ本体３１の端面３１ａと側板４１との間にも潤滑剤が入り込みやすいため、潤滑性も一層向上している。
【００３３】
図７および図８に実施形態のさらに他の例のころ軸受３を示す。
この例では、外輪１０の内径面に鍔１２が設けられている。内輪２０の外径面には、鍔は設けられていない。
また、保持器４０の側板４１の幅（径方向の長さ）は、保持孔４１ａの径よりも小さく、各保持孔４１ａは、その孔の中心が側板４１の幅方向（径方向）の中央よりも外径側に偏っている。このため、保持孔４１ａは、側板４１の外径側に貫通し、側板４１の外径には、切り欠き部４１ｃが形成されている。
側板４１の保持孔４１ａにはめ込まれるころ３０の縮径部３２は、この切り欠き部４１ｃを通じて側板４１の外径側へと露出している。略円形の保持孔４１ａは、切り欠き部４１ｃにより、円の全周の一部を欠いているが、縮径部３２の外周の少なくとも半分を超える領域を抱き込んでいる。したがって、ころ３０が保持器４０の外径側へと抜け出すことが防止されている。ころ３０のころ本体３１の端面３１ａも、側板４１の外径側において大きく露出している。
また、側板４１のピン孔４１ｂは、その中心が、側板４１の幅方向（径方向）の中央よりも内径側に大きく偏った状態に形成されており、このピン孔４１ｂにピン４２の両端部が嵌め込まれている。
【００３４】
実施形態のさらに他の例のころ軸受３の構成は以上のようであり、保持器４０の側板４１がころ軸受３の内径側に偏っているため、外輪１０に設けられた鍔１２との干渉が防止されている。保持器４０のピン４２も、内径側へと偏っているため、鍔１２との干渉が防止されている。
また、切り欠き部４１ｃを通じて外径側から保持孔４１ａ内へと潤滑剤が入り込みやすく、かつころ３０のころ本体３１の端面３１ａと側板４１との間にも潤滑剤が入り込みやすいため、潤滑性も一層向上している。
【００３５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲内およびこれと均等の意味でのすべての修正と変形を含む。
【００３６】
実施形態では、外輪１０および内輪２０に鍔が設けられていないか、いずれか一方のみに鍔が設けられた態様しか開示されていないが、外輪１０および内輪２０のいずれにも鍔を設けていもよい。その場合に、保持器４０の側板４１の内径側と外径側のいずれにも切り欠き部４１ｃを設けることもできる。また、鍔は両鍔ではなく、片鍔であってもよい。
【００３７】
実施形態では、ころ軸受を単列としたが、複列のころ軸受に本発明の構成を採用することもできる。また、円錐ころ軸受や自動調心ころ軸受に本発明の構成を採用することもできる。その場合には、ころの小径端側と大径端側とで、保持器の側板の形状、寸法等を異ならせることができる。
実施形態では、一対の側板４１の連結部をピン４２としたが、連結部の構成はこれに限定されない。
【００３８】
また、ころ３０の側板４１との接触箇所に接触減殺部を設けることで、接触による摩擦損失を抑制することができる。
具体的には、図９のように、ころ３０の縮径部３２の周面３２ａに接触減殺部３３を設けたり、ころ本体３１の端面３１ａに接触減殺部３４を設けることが考えられる。ころ３０の縮径部３２の周面３２ａは、側板４１の保持孔４１ａの内径面と対向し、ころ３０のころ本体３１の端面３１ａは、側板４１の板面の保持孔４１ａの孔縁部と対向するため、それぞれこれらの箇所との接触が懸念される。
接触減殺部３３、３４は、それぞれころ３０の外面が凸状に膨らむことで構成されており、側板４１の対向箇所とは、その凸の頂でのみ（円環状の線接触状態に）接触するため、接触減殺部３３、３４が設けられておらず、面接触する場合と比べて、接触面積が低減し、摩擦損失が減殺されることになる。
【００３９】
なお、接触減殺部は、凸状をなす複数の膨らみが、周方向に並列する構成でもよく、これによれば、複数の接触減殺部は、その各頂が側板４１の対向箇所と点接触状態に接触するため接触面積をさらに低減させることができる。
また、側板４１の保持孔４１ａの内径面や板面の保持孔４１ａの孔縁部に、接触減殺部を設けることも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ころ軸受
２  他の例のころ軸受
３  さらに他の例のころ軸受
１０  外輪
１１  外輪の軌道面
１２  外輪の鍔
２０  内輪
２１  内輪の軌道面
２２  内輪の鍔
３０  ころ
３１  ころ本体
３１ａ  ころ本体の端面
３２  ころの縮径部
３２ａ  ころの縮径部の周面
３３  縮径部の外径面の接触減殺部
３４  ころ本体の端面の接触減殺部
４０  保持器
４１  側板
４１ａ  保持孔
４１ｂ  ピン孔
４１ｃ  切り欠き部
４２  ピン
【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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【図８】
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【図９】
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