(57)【要約】【課題】自動調心ころ軸受用の保持器について、保持器の外径側に組み込み用の切欠きを設けたことに伴う強度の低下を抑制しつつ、質量バランスを改善する。【解決手段】保持器１０の内径面に、切欠き１２ａと周方向の位相が合致するように内径リブ１３を連設する。切欠き１２ａが設けられた箇所の内径側が内径リブ１３によって拡幅し補強されるため、切欠き１２ａによる保持器１０の強度の低下が抑制される。また、外径リブ１２から切欠き１２ａを切り欠くことにより失われた質量が、内径リブ１３の連設により補われることとなって、保持器１０の周方向の質量バランスが改善される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状部と、
環状部の外径面の全周に連設された外径リブと、
前記外径リブの外径面の全周のうち径方向の対向位置を切り欠いてなる少なくとも一対の切欠きと、
前記環状部の両端面から軸方向に突出し、かつ環状部の周方向に並列する複数の柱部と、を備え、
前記環状部の周方向に隣接する柱部の間に形成されるポケットにころを保持可能な自動調心ころ軸受用の保持器であって、
前記環状部の内径面の全周のうち前記切欠きと周方向の位相が合致する箇所に連設された内径リブをさらに備える、自動調心ころ軸受用の保持器。
【請求項２】
前記外径リブから切欠きを切り欠くことで減少する質量と、前記内径リブの連設により増加する質量とは一致している請求項１に記載の自動調心ころ軸受用の保持器。
【請求項３】
前記内径リブは、前記環状部の内径面に沿って円弧形に形成されている請求項１または２に記載の自動調心ころ軸受用の保持器。
【請求項４】
内径面に球面状に窪んだ軌道面を有する外輪と、
外径面にそれぞれ前記外輪の軌道面と対向する球面状に窪んだ軌道面を軸方向に複列に有する内輪と、
前記外輪の軌道面と対向する前記内輪の各軌道面間に複列に配置され、転動面が球面状に膨らんだ複数のころと、
前記外輪の内径面と前記内輪の外径面の間に組み込まれ、その外径リブの外径面が前記外輪の内径面に接触し、前記各ポケットに前記ころを転動可能に保持する請求項１から３のいずれか記載の保持器と、を備える自動調心ころ軸受。
【請求項５】
前記内輪は、外径面の軸方向両端部に鍔をさらに有し、
前記内径リブの内径は、前記内輪鍔の外径より大きい請求項４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、自動調心ころ軸受用の保持器およびその保持器が組み込まれてなる自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動調心ころ軸受は、調心性を有するため、軸のたわみや取り付け誤差を有する箇所の軸受として好適に使用される。
このような自動調心ころ軸受が、振動スクリーンや鉱山機械、粉砕機等の大きな衝撃荷重や繰り返し荷重、回転荷重が負荷されうる用途に用いられる場合には、軸受部品の一つである保持器にも、この種の荷重に耐え得るような強度が要請されている。
【０００３】
このため、特許文献１に記載されているように、環状部と、環状部の周方向に並列する複数の柱部と、を備え、隣接する柱部の間がころを保持可能なポケットとなる自動調心ころ軸受用の保持器について、環状部の外径面の全周に外輪の内径面に接触する外径リブ（案内リブ）を設けたものが開発されている。
外径リブを設けることで、保持器の幅が外径方向に拡大されるため、その強度が向上している。
【０００４】
ところで、自動調心ころ軸受の外輪は、その内径面が球面状に窪んでいるため、その開口径が軸方向中央部の内径よりも小さくなっている。
一方、特許文献１の保持器は、複列のころの列間に組み込まれて、外径リブが外輪の内径面の軸方向中央部に接触するように、その寸法が設定されている。
このため、外径リブの外径は、外輪の開口径よりも大きくなり、そのままでは、外輪の開口を通じて軸受内部に保持器を組み込むことができない。
【０００５】
そこで、保持器の外径リブに、その全周のうち径方向の対向位置を切り欠いてなる少なくとも一対の切欠きを設けられている。
そして、その一対の切欠き間の距離を外輪の開口径よりも小さく設定して、軸受の組み立て時には、この対向する切欠きが設けられた箇所で保持器を外輪に差し込むことができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１００９３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、かかる保持器は、切欠きが設けられた箇所で径方向の幅が狭くなって必然的に強度が低下するため、切欠きが設けられた箇所が破損の起点となることが懸念される。
また、切欠きを設けたことで、保持器の全周でほぼ均等であった質量バランスが崩れるため、軸受の運転時に保持器の偏心が発生するなどして、回転性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の解決すべき課題は、自動調心ころ軸受において、保持器の外径側に組み込み用の切欠きを設けたことに伴う強度の低下を抑制しつつ、質量バランスを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するため、発明にかかる自動調心ころ軸受用の保持器を、環状部と、環状部の外径面の全周に連設された外径リブと、前記外径リブの外径面の全周のうち径方向の対向位置を切り欠いてなる少なくとも一対の切欠きと、前記環状部の両端面から軸方向に突出し、かつ環状部の周方向に並列する複数の柱部と、を備え、前記環状部の周方向に隣接する柱部の間に形成されるポケットにころを保持可能なものであって、前記環状部の内径面の全周のうち前記切欠きと周方向の位相が合致する箇所に連設された内径リブをさらに備える構成としたのである。
【００１０】
このように構成すると、保持器は、前記切欠きが設けられた箇所の内径側が前記内径リブによって拡幅し補強されるため、切欠きによる強度の低下が抑制される。
また、切欠きを切り欠くことにより失われた質量が内径リブの連設により補われることとなって、保持器の周方向の質量バランスを改善することが可能になる。
【００１１】
発明にかかる保持器では、外径リブから切欠きを切り欠くことで減少する質量と、内径リブの連設により増加する質量とは一致する構成を採用することができる。
このように構成すると、保持器の周方向の質量バランスがほぼ均等になるため、軸受の運転時に保持器に偏心等の異常回転が生じることを防止することができる。
【００１２】
発明にかかる保持器では、内径リブを、環状部の内径面に沿って円弧形に形成する構成を採用することができる。
このように構成すると、内径リブの内径面が丸みを帯びているため、保持器を軸受に組み込む際に、内径リブと内輪とが引っかかること等が抑制される。
【００１３】
また上記した課題を解決するため、発明にかかる自動調心ころ軸受を、内径面に球面状に窪んだ軌道面を有する外輪と、外径面にそれぞれ前記外輪の軌道面と対向する球面状に窪んだ軌道面を軸方向に複列に有する内輪と、前記外輪の軌道面と対向する前記内輪の各軌道面間に複列に配置され、転動面が球面状に膨らんだ複数のころと、前記外輪の内径面と前記内輪の外径面の間に組み込まれ、その外径リブの外径面が前記外輪の内径面に接触し、前記各ポケットに前記ころを転動可能に保持する発明にかかる保持器と、を備える構成としたのである。
【００１４】
発明にかかる自動調心ころ軸受では、前記内輪は、外径面の軸方向両端部に鍔をさらに有し、前記内径リブの内径は、前記鍔の外径より大きい構成を採用することができる。
保持器の最小内径である内径リブの内径をその鍔の外径よりも大きくすることで、軸受の組み立て時における保持器と内輪鍔との干渉が防がれ、組み込みが容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を以上のように構成したので、自動調心ころ軸受において、保持器の環状部に切欠きを設けたことに伴う強度の低下を抑制しつつ、質量バランスを改善することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】自動調心ころ軸受用の保持器の斜視図
【図２】自動調心ころ軸受用の保持器の平面図
【図３】自動調心ころ軸受の縦断面図
【図４】自動調心ころ軸受の一部破断斜視図
【図５】保持器の外輪に対する組み込み工程図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる自動調心ころ軸受用の保持器１０について説明し、次いで、その保持器１０を組み込んだ実施形態にかかる自動調心ころ軸受１について説明する。
【００１８】
図１および図２に示す実施形態の保持器１０は、環状部１１と、外径リブ１２と、内径リブ１３と、複数の柱部１４とを備える。
保持器１０の材質は特に限定されないが、ポリアミド樹脂等の樹脂や黄銅等の合金が例示できる。保持器１０の製造方法も特に限定されないが、射出成形や削り出し（もみ抜き）が例示できる。
【００１９】
図１および図２のように、環状部１１は、全体が円環形をなし、その外径面の全周に外径リブ１２が連設されている。外径リブ１２は後述するように、その外径面が外輪２０の内径面に接触するようになっている。
外径リブ１２には、その全周のうち、径方向に対向する箇所に一対の切欠き１２ａが形成されている。切欠き１２ａは、外径リブ１２の外径面を直線状に切り欠くことで形成されており、その底部は平坦な面となっている。図２のように、一対の切欠き１２ａにおける底部の平坦な面は平行である。
【００２０】
図１および図２のように、環状部１１の内径面には、内径リブ１３が連設されている。内径リブ１３は、環状部１１の内径面に沿って円弧状に湾曲している。内径リブ１３の径方向の幅は、周方向の両端部を除いて均一の幅である。内径リブ１３は、周方向の両端部では、径方向の幅が端部に向けて次第に減少している。
内径リブ１３は、一対の切欠き１２ａのそれぞれと、環状部１１の周方向における位相が概ね合致するように、環状部１１の径方向に対向一対に設けられている。すなわち、保持器１０の周方向において、内径リブ１３の中心と切欠き１２ａの中心とは位相が一致しており、かつ図２に鎖線で示す内径リブ１３の形成範囲Ｌ１と切欠き１２ａの形成範囲Ｌ２は、ほぼ等しくなっている。
【００２１】
このように内径リブ１３を連設することで、保持器１０の切欠き１２ａが設けられた箇所が内径側から補強されている。また、切欠き１２ａを設けたことにより崩れた保持器１０の質量バランスが、周方向の同位相に内径リブ１３を付加することで改善されている。  外径リブ１２の全周から切欠き１２ａを切り欠くことで失われた質量と、内径リブ１３の付加により与えられた質量とが、概ね等量となるように、内径リブ１３の幅寸法等を調整することで、保持器１０の周方向の質量バランスがよりよく改善されることになる。
【００２２】
各柱部１４は、環状部１１の左右の両端面から軸方向に突出する略角柱体であって、環状部１１の周方向に等間隔に複数並列している。
柱部１４の径方向の幅と環状部１１の径方向の幅は等しく、柱部１４の内径面と環状部１１の内径面とが連続して円筒面を構成している。環状部１１の柱部１４よりも外径側には、外径リブ１２が連設されている。
環状部１１の周方向に隣接する一対の柱部１４の間には、ポケット１４ａが形成され、このポケット１４ａには、ころを保持可能となっている。
【００２３】
ここで、図１のように、環状部１１の一方の端面に設けられる柱部１４と、他方の端面に設けられる柱部１４とは、環状部１１の周方向に位相がずれている。従って、環状部１１の一方の端面側のポケット１４ａと、他方の端面側のポケット１４ａとは、環状部１１の周方向に沿って互い違いに配列されることになる。これにより一方のポケット列に収容されたころからの荷重と、他方のポケット列に収容されたころからの荷重とを、保持器１０の周方向に分散できるようになっている。
ポケット１４ａの内面、すなわち環状部１１の周方向に隣接する柱部１４同士の対向面は、ころの周面（転動面）の形状に対応して、凹円筒面状に窪んでいる。
【００２４】
実施形態の保持器１０の構成は以上のようであり、この保持器１０が組み込まれる自動調心ころ軸受１は、図３および図４のように、外輪２０、内輪３０、および複数のころ４０を備える。
【００２５】
図３および図４のように、外輪２０は、その内径面に、一定の曲率で球面状に窪む軌道面２１を有する。
この球面状に窪む軌道面２１により、外輪２０の内径寸法は、軸方向の中央部での内径が最大となり、軸方向の両端部での内径（開口径）が最小となる。
外輪２０の軸方向の中央部には、径方向に貫通する油孔２２が形成されており、この油孔２２を通じて自動調心ころ軸受１の内部に潤滑油が供給可能となっている。
外輪２０には、鍔は設けられていない。
【００２６】
図３および図４のように、内輪３０は、その外径面に、鍔３１および複列の軌道面３２を有する。鍔３１は、内輪３０の外径面の軸方向の両端部に設けられころ４０の脱落を防止している。鍔３１の根元部であって軌道面３２との境界には、ころ４０との干渉を防ぐためにぬすみが設けられている。
図３のように、複列の軌道面３２は、両鍔３１の間に設けられ、それぞれが外輪２０の軌道面２１と略等しい曲率で球面状に窪んでいる。
その複列の軌道面３２の境界部３３は、平坦な面となっており、境界部３３に中鍔は設けられてない。
内輪３０の複列の軌道面３２は、外輪２０の軌道面２１と対向し、その間には軸受空間が形成されている。
【００２７】
図３および図４のように、各ころ４０は、全体がたる型をなし、その周面である転動面４１が球面状に膨らんでいる。この転動面４１の曲率は、外輪２０の軌道面２１および内輪３０の軌道面３２の曲率と概ね等しくなっている。
ころ４０は、外輪２０の軌道面２１と内輪３０の軌道面３２の間に位置しており、内輪３０の二列の軌道面３２に対応して自動調心ころ軸受１の軸方向に二列に配置されている。また、ころ４０は自動調心ころ軸受１の周方向に等間隔をおいて並列している。
【００２８】
図３および図４のように、保持器１０は、外輪２０と内輪３０との間に組み込まれている。
保持器１０の環状部１１、外径リブ１２および内径リブ１３は、二列をなすころ４０の列と列の間に配置され、外径リブ１２は外輪２０の軌道面２１の軸方向中央部に、内径リブ１３は内輪３０の二列の軌道面３２の境界部３３上に臨んでいる。
各柱部１４は、環状部１１から自動調心ころ軸受１の軸方向の両方向に向けて延び、ころ４０の各列上へと至っている。
各列のころ４０は、隣接する柱部１４間の各ポケット１４ａにそれぞれ転動可能に保持されている。
【００２９】
ここで外径リブ１２の外径は、外輪２０の軌道面２１の軸方向中央部（最大内径）とほぼ等しいため、外径リブ１２の外径面は、接触して案内されるようになっている。
内径リブ１３の内径面と、内輪３０の外径面の間には隙間が設けられており、内径リブ１３と内輪３０とは接触していない。
【００３０】
自動調心ころ軸受用の保持器１０を組み込んだ自動調心ころ軸受１の実施形態は以上の通りであり、次に図５を参照して、その保持器１０の組み込み工程を説明する。
【００３１】
まず図５のように、保持器１０をその軸方向が外輪２０の軸方向と直交した状態を維持しつつ、その切欠き１２ａが外輪２０の内径面と対向するように外輪２０に差し込む。
保持器１０の切欠き１２ａが設けられた箇所おける外径Ｗ１は、外輪２０の開口径Ｄ１より小さいため、保持器１０は外輪２０を挿通する。
【００３２】
この状態から、保持器１０と外輪２０の軸方向が一致するように、一対の切欠き１２ａを結ぶ線を中心にして保持器１０を回転させる。
切欠き１２ａが設けられていない箇所における保持器１０の外径Ｗ２は、外輪２０の最大内径である軸方向中央部の内径Ｄ２とほぼ同じがやや小さいため、保持器１０はその回転に伴って、外輪２０の内部に組み込まれることになる。
この作業に前後して、内輪３０およびころ４０を適宜組み付けることで自動調心ころ軸受１が完成する。
【００３３】
ここで、保持器１０の内径リブ１３が設けられた箇所における内径（最小内径）Ｗ３は鍔３１の外径よりも大きいため、鍔３１と内径リブ１３が干渉することはない。したがって、保持器１０の内径リブ１３は、保持器１０を軸受に組み付ける際の支障となることはない。
【００３４】
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。
【００３５】
保持器１０の内径リブ１３や切欠き１２ａの形状は実施形態に限定されず、内径リブ１３をその内径面が直線状となるような形状としたり、切欠き１２ａを円弧形としたりすることもできる。
内径リブ１３や切欠き１２ａの個数も、実施形態に限定されず、たとえば径方向に対向して二対設けることもできる。
【００３６】
また、実施形態では、保持器１０の周方向における内径リブ１３の形成範囲Ｌ１と切欠き１２ａの形成範囲Ｌ２とをほぼ等しくしているが、両者の位相が概ね合致する限りにおいて、形成範囲Ｌ１とＬ２が異なっていてもよい。
例えば、内輪３０の外径面と環状部１１の内径面との距離が、図中のものより狭い場合には、内径リブ１３の径方向の幅を十分に確保できないため、その形成範囲Ｌ１を切欠き１２ａの形成範囲Ｌ２よりも広くすることが考えられる。
【００３７】
実施形態では、内輪３０が鍔３１を有しているが、内輪３０が鍔を有しない構成であってもよい。また、内輪３０の軌道面３２の境界部３３に中鍔を備える構成としてもよいし、鍔３１についても片鍔としてもよい。
また、実施形態では、外輪２０が鍔を有しない構成としているが鍔を有する構成としてもよい。
【００３８】
実施形態では、保持器１０のポケット１４ａは、環状部１１の周方向に互い違いに位相がずれて配列されているが、位相が合致するように配列していてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１  自動調心ころ軸受
１０  保持器
１１  環状部
１２  外径リブ
１２ａ  切欠き
１３  内径リブ
１４  柱部
１４ａ  ポケット
２０  外輪
２１  軌道面
２２  油孔
３０  内輪
３１  鍔
３２  軌道面
３３  境界部
４０  ころ
４１  転動面  
Ｄ１  外輪の最小内径
Ｄ２  外輪の最大内径
Ｗ１  保持器の最小外径
Ｗ２  保持器の最大外径
Ｗ３  保持器の最小内径
Ｌ１  内径リブの形成範囲
Ｌ２  切欠きの形成範囲
【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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