(57)【要約】【課題】間座を備えたころ軸受が、高速回転や高負荷状態で回転しても間座と接触するころ、内輪、外輪に摩擦熱が生じ難くし、またこれらの接触面が摩耗し難くすることである。【解決手段】円筒ころ軸受の間座４は、軸方向の両端に間座本体４ａの外周面から径方向に張り出した一対の円形フランジ４ｂを有する。間座本体４ａは、内輪１の外周面１ａに回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ３同士の両外周面に回転自在に外接する。内輪１を回転させると、間座４が、２つのころ３の対向する両外周面から同じ方向に回転力を受けて回転するので、ころ３と間座４とは転がり摩擦の状態で接触させることができる。【選択図】図１
2019086063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、
前記内外輪間に周方向に配列された複数の円筒ころと、
これら円筒ころが非接触状態で隣り合うように前記円筒ころ間に介在する間座と、
を備えた円筒ころ軸受からなり、
前記間座は、前記内輪の外周面または外輪の内周面に回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ同士の両外周面に回転自在に外接するように配置された円柱形または円筒形の間座である円筒ころ軸受。
【請求項２】
前記間座が、円柱または円筒の間座本体の軸方向の両端に外周面から径方向に張り出した円形フランジを有し、内輪の外周面または外輪の内周面に前記円形フランジを周方向に案内する周溝またはリムを設けた請求項１に記載の円筒ころ軸受。
【請求項３】
前記円形フランジが、前記間座本体の少なくとも一方の端部に着脱自在のリングまたは円盤からなる円形フランジである請求項２に記載の円筒ころ軸受。
【請求項４】
前記円形フランジが、前記間座本体の軸方向または径方向に分割されかつ合体可能な分割片に設けられた円形フランジである請求項２に記載の円筒ころ軸受。
【請求項５】
前記間座本体が、外周面に油溝またはディンプル状油溜りを有する間座本体である請求項２〜４のいずれかに記載の円筒ころ軸受。
【請求項６】
前記油溝が、前記間座本体の外周面を周回するらせん溝または前記外周面を軸方向に延びる溝である請求項５に記載の円筒ころ軸受。
【請求項７】
前記間座が、金属、合成樹脂およびセラミックスから選ばれる１種以上の素材からなる請求項１〜６のいずれかに記載の円筒ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円筒ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、間座もしくはセパレータまたは間隔体とも称される部品が用いられた円筒ころ軸受が知られている。
例えば、図９、１０に示されるように、円筒ころ軸受の内輪１と外輪２との間の軌道空間に、複数の円筒ころ（以下、単に「ころ」と称する。）３が周方向に配列され、隣り合う全てのころ３の間に所定間隔で隙間が形成されるように所定形状の間座２０が取り付けられ、側板２１によって軸受の軸方向の移動を抑止されている。
【０００３】
間座２０は、ころ３のピッチ円Ｃの外径側から内径側まで径方向に延びるおおよそ楔型の形状であり、その両側面は円曲面状に凹んだ鼓形を呈するものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
このような間座２０は、隣り合うころ３、３の対向する外周面を両側面に接触させて間隔を保持するが、そのような両側面にはそれぞれ、ころ３が逆方向に回転しながら摺動状態で接触する。
【０００５】
このような間座２０の円筒ころ３に接する両側面は、できるだけ低摩擦係数であるように滑らかな面に形成されており、また固形潤滑剤やまたは潤滑グリースのような液体潤滑剤が供給されて潤滑されている。
【０００６】
また、図９中に鎖線で示すように、円筒ころ軸受に備えた楔型の間座２０の底面２２を内輪１の軌道面に接触させる構造も知られており（特許文献２）、この構造により、間座２０の姿勢を安定させることは可能と考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４４８５４号公報
【特許文献２】特開昭６０−２６３７２６号公報（図４−図１０参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記した従来技術では、間座ところとは摺動状態で摩擦接触しているので、例え潤滑剤が供給されていてもころ軸受を高負荷の条件や高速回転の条件で使用するときには、潤滑不良の状態になる場合もあり、間座は摩耗しやすくなる欠点を有していた。
【０００９】
また、円筒ころ軸受を高速回転させるときには、間座と摩擦接触するころや内輪に摩擦熱が発生し、ころ軸受およびその周辺が加熱され、周辺機器の被加熱や潤滑剤の熱劣化などの問題も生じる場合がある。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、上記した問題点を解決して、間座を備えたころ軸受が、高速回転や高負荷状態で回転しても間座と接触するころ、内輪または外輪に摩擦熱が生じ難く、またこれらの接触面が摩耗し難くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、内輪と、外輪と、前記内外輪間に周方向に配列された複数の円筒ころと、これら円筒ころが非接触状態で隣り合うように前記円筒ころ間に介在する間座とを備えた円筒ころ軸受を改良し、前記間座は、内輪の外周面または外輪の内周面に回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ同士の両外周面に回転自在に外接するように配置された円柱形または円筒形のものとしたのである。
【００１２】
上記したように構成されるこの発明の円筒ころ軸受は、複数の円筒ころ間に介在する間座が、円柱形または円筒形であって、内輪の外周面または外輪の内周面に回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ同士の両外周面に回転自在に外接するように配置され、これにより円筒ころは非接触状態で隣り合う。
【００１３】
このように所定形状の間座が所定位置に配置されることにより、円柱形または円筒形の間座は、２つの円筒ころの対向する両外周面から同じ方向に回転力を受けて回転するので、円筒ころとの滑り摩擦を避け、転がり摩擦の状態で接触させることができる。
【００１４】
また、回転する間座は、内輪の外周面または外輪の内周面の片方のみに接しているため、内外輪間の軸受荷重は負荷されない状態で回転する。
このように回転しながら、間座は、移動するころに押されて内輪の外周面または外輪の内周面上を周方向に移動するが、ころの回転は、この移動方向とは逆方向の回転であるから、間座が接する内輪または外輪の接触面には、滑り摩擦抵抗が生じてしまう。
【００１５】
しかしながら、間座には上述したように軸受荷重が作用しないので、滑り摩擦抵抗は非常に小さいものとなり、ころ、内輪、外輪において、間座との接触面に発生する摩擦熱は極めて小さく、また軸受の回転トルクの抵抗には殆ど影響を与えない。特に、円筒ころ軸受内に封入または供給される潤滑剤が、間座の表面にも供給されるので、滑り摩擦抵抗はより小さいものとなる。
【００１６】
また、上記のような摩擦抵抗では、間座が摩耗する量も微量であるから、前述のように、間座と接触するころ、内輪、外輪との接触面は摩耗し難い。
【００１７】
なお、上記した間座は、前記円筒ころ間に介在していればよく、後述するフランジを特に有しない場合には、その位置決めに周知構造を採用すればよい。例えば、内輪の外周面または外輪の内周面に形成される環状のリムや、外輪または内輪と一体に設けられる環状の側板によってころ軸受の軸方向の移動は抑止できる。
【００１８】
また、円柱形または円筒形の間座の回転をより円滑にし、安定した回転状態にするために、前記間座が、円柱または円筒の間座本体の軸方向の両端に外周面から径方向に張り出した円形フランジを有するものとし、内輪の外周面または外輪の内周面に前記円形フランジを周方向に案内する周溝またはリムを設けている円筒ころ軸受とすれば、間座の軸方向の移動を規制できる。
【００１９】
すなわち、前記間座は、円形フランジの外周を周溝に嵌め入れた状態またはリムの内側に沿わせた状態で取り付けられていることにより、ころ軸受の軸方向の移動量が極めて小さくなり、軸方向への振れもなく安定した回転ができるようになる。
【００２０】
ところで、間座は、ころ軸受の組立作業時において、ころの間に順に組み込む必要があるので、少なくとも最後に組み込む間座は、円筒ころ軸受の軸方向から差し込む必要がある。
【００２１】
そのため、円形フランジは、間座本体の少なくとも一方の端部に着脱自在のリングまたは円盤からなる円形フランジであることが、ころ軸受の組立時に、間座本体を組み入れた状態で、別途リングまたは円盤を着脱できるので、間座の組み込み作業や取り外し作業が容易になる。
【００２２】
上記同様に、間座の組み付け作業やメンテナンス等の所要時の取り外し作業が容易になるように、前記円形フランジが、間座本体の軸方向または径方向に分割されかつ合体可能な分割片に設けられた円形フランジであることが好ましい。
【００２３】
また、間座本体と、内輪または外輪との接触面の滑り摩擦抵抗をできるだけ小さくするために、通常の円筒ころ軸受内に封入または供給される潤滑剤を、効率よく利用できるように、外周面に油溝またはディンプル状油溜りを有する間座本体であることが好ましい。
【００２４】
上記油溝の形態としては、前記間座本体の外周面を周回するらせん溝または前記外周面を軸方向に延びる油溝を採用すれば、効率よく間座本体の外周面の要部または全体に所要量の潤滑剤を供給することができる。
【００２５】
前記間座本体は、金属、合成樹脂およびセラミックスから選ばれる１種以上の素材から構成することができ、これにより必要に応じて選択的に電気伝導性や絶縁性を持たせることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明は、円筒ころ軸受の間座を、内輪の外周面または外輪の内周面に回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ同士の両外周面に回転自在に外接するように配置したので、間座は、回転して外接する隣り合う円筒ころに対して摺動状態での摩擦接触を避けることができる。また、回転する間座は、軸受荷重が負荷されないで回転するので、ころ軸受が高速回転や高負荷状態で回転しても間座と接触するころ、内輪、外輪の接触面に摩擦熱が生じ難くなり、またこれらの接触面が摩耗し難くなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１実施形態を示すころ軸受の要部断面図
【図２】この発明の第１実施形態を示す図１のII-II線断面図
【図３】この発明の第２実施形態を示すころ軸受の要部断面図
【図４】この発明の第２実施形態に用いる間座の部品分解斜視図
【図５】この発明の第３実施形態に用いる間座の正面図
【図６】この発明の第４実施形態に用いる間座の断面図
【図７】（ａ）この発明の第５実施形態に用いる間座の斜視図、（ｂ）この発明の第５実施形態に用いる間座の断面図
【図８】この発明の実施形態に用いる間座本体の例(a)(b)(c)を説明する斜視図
【図９】従来例を示すころ軸受の要部断面図
【図１０】従来例を示す図９のX−X線断面図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明の実施形態を、以下に添付図面に基づいて説明する。
図１および図２に示す第１実施形態は、円筒ころ軸受が、内輪１と、外輪２と、内外輪間に周方向に配列された複数の円筒ころ（以下、単にころと称する場合がある。）３と、これら円筒ころ３が非接触状態で隣り合うように円筒ころ３間に介在する間座４とを備えている。
【００２９】
この実施形態での間座４は、円筒ころ３が内輪１の外周面１ａ上を回転しながら移動するときの円筒ころ３の中心の軌跡である円筒ころのピッチ円(ＰＣＤ)Ｃに対して、半径方向の内側に配置されている。
【００３０】
間座４は、軸方向の両端に間座本体４ａの外周面から径方向に張り出した一対の円形フランジ４ｂを有する。間座本体４ａは、内輪１の外周面１ａに回転自在に接し、かつ隣り合う円筒ころ３同士の両外周面に回転自在に外接するように配置された円柱形のものである。間座本体４ａおよび円形フランジ４ｂは、鋼等の金属、エンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂およびセラミックスまたはこれらの複合材料からなる素材で形成することができる。
【００３１】
そして、内輪１には、上記した間座４の円形フランジ４ｂの外周面を含む外周縁の部分を、外周面１ａ上で周方向に周回させるように案内する周溝５を形成している。
【００３２】
図示した間座４は、円筒ころ軸受内に充填されている潤滑グリース(図示せず)等の潤滑剤を、内輪１の外周面１ａからころ３の表面に移乗させ、かつ間座本体４ａの表面にも可及的に潤沢に供給できるように、間座本体４ａの外周面に軸方向に直線状に延びる複数本の油溝６を等間隔に形成している。
【００３３】
このように構成された円筒ころ軸受は、外輪２を固定して内輪１を回転させる使用状態に適用できるものであり、内輪１を回転させると、間座４が、２つのころ３の対向する両外周面から同じ方向に回転力を受けて回転する（図１中に矢印で例示する）ので、ころ３と間座４とは転がり摩擦の状態で接触させることができる。
【００３４】
このように回転する間座４は、ころ３に押されて内輪１の外周面１ａの軌道上を移動するが、前述のようにころ３は、この移動方向とは逆方向に回転している。そのため、間座４は、接触している内輪１の外周面１ａとの接触面からの滑り摩擦抵抗を受ける。
【００３５】
しかしながら、間座４には潤滑グリースが供給されており、しかも、ころ３に負荷される軸受荷重は作用しないので、滑り摩擦抵抗は非常に小さいものとなり、ころ３と内輪１との接触面に発生する摩擦熱は極めて小さくなり、円筒ころ軸受の回転トルクには殆ど影響を与えない。
【００３６】
このようにして間座４は、回転して外接する隣り合うころ３に対して摺動状態での摩擦接触を避けることができる。また、回転する間座４は、軸受荷重が負荷されないで回転するので、円筒ころ軸受が高速回転や高負荷状態で回転しても間座４と接触するころ３、内輪１の接触面に摩擦熱が生じ難く、またこれらの接触面が摩耗し難くなる。
【００３７】
なお、第１実施形態における間座４の配置は、内輪１を回転させる円筒ころ軸受について適切な配置としたものを例示したが、内輪１を固定し外輪２を回転させる円筒ころ軸受については、図１中に一点鎖線で示すように、ころ３のピッチ円(ＰＣＤ)Ｃに対して、半径方向の外側に配置することができる。このように間座４を配置するときには、間座４の円形フランジ４ｂを案内する周溝５は、外輪２の内周面に形成すればよい。
【００３８】
また、図２中に１点鎖線で示すように、第１実施形態における円形フランジ４ｂを案内する周溝５に代えて、内輪１の外周面１ａに形成される環状のリムｒを設け、このリムｒの内側に円形フランジ４ｂを沿わせた状態で間座４を組み付けることもできる。
【００３９】
図３および図４に示す第２実施形態の円筒ころ軸受は、第１実施形態における間座本体４ａと一体に設けられた円形フランジ４ｂに代えて、間座７の間座本体７ａの一方の端部に着脱自在のリング７ｂを設けたものであり、それ以外は第１実施形態と同じ構造である。
【００４０】
すなわち、第２実施形態の円形フランジ７ｂは、間座本体７ａの両端に細径部７ｃを形成し、これに間座本体７ａの外径より大径のリング７ｂを嵌め入れ、さらに取り付け穴に切り欠きを有するワッシャ７ｄを用いて固定して円形フランジと同様な構造を設けたものである。
【００４１】
また、図５に示す第３実施形態は、第１実施形態における間座本体４ａと一体に設けられた円形フランジ４ｂに代えて、間座８の間座本体８ａの一方の端部に着脱自在のねじ止め式のリング８ｂを設けたものであり、それ以外は第１実施形態と同じ構造である。
【００４２】
さらにまた、図６に示す第４実施形態は、第１実施形態における間座４に代えて、間座９の本体部分の軸方向の中程に嵌め合い構造により、結合と分離が可能な雄部と雌部を有する分割片９ａ、９ｂを設けたものであり、それ以外は第１実施形態と同じ構造である。円形フランジ９ｃは、間座９の軸方向に分割されかつ合体可能な分割片９ａ，９ｂの片方の端部に一体に設けられている。
【００４３】
上記した雄部と雌部は、金属素材の熱膨張と熱収縮の寸法差によって結合が可能な程度の径差で円錐台状に設けるか、または一部を樹脂などで形成し、弾性を利用して着脱自在としたものを採用できる。
【００４４】
また、図７に示す第５実施形態は、第１実施形態における間座４に代えて、間座１０の円盤状の円形フランジ１０ｃは、間座１０の本体部分の径方向に１／２に分割され、かつ合体可能な一対の分割片１０ａ、１０ｂの端部にそれぞれ一体に設けられている。
【００４５】
この実施形態における一対の分割片１０ａ、１０ｂは、それぞれの円形フランジ１０ｃの形成側と反対側の端部に、挿し込み用の柱状のピン１０ｄを一体に設けており、これを挿し込める貫通孔を円形フランジ１０ｃの要所に形成している。
【００４６】
このような一対の分割片１０ａ，１０ｂは、円筒ころ軸受の組立作業時に、軸受の両側から軸方向に対向させるように差し込んで、ピン１０ｄと貫通孔を嵌め合わせて結合することができる。結合状態は、リベット結合のように加締め、圧着、溶着、接着等の周知の固定手段を採用できる。
このようにして間座の組み付け作業やメンテナンス等の所要時の間座の取り外し作業を容易に行なうことができる。
【００４７】
また、図８（ａ）に示す上記した実施形態に用いる間座本体４ａは、円筒形のものであり、これを用いてより軽量な間座を構成し、その回転をより円滑にすることができる。
【００４８】
図８（ｂ)に示す上記した実施形態に用いる間座は、間座本体４ａと、内輪１または外輪２との接触面の滑り摩擦抵抗をできるだけ小さくするために、通常のころ軸受内に封入または供給される潤滑グリース等の潤滑剤を、効率よく利用できるように、外周面に油溝１１を形成したものである。図示した油溝１１は、間座本体４ａの外周面を周回するらせん溝状に形成しており、供給された潤滑剤を効率よく外周面全体に供給できる機能性に優れたものである。
【００４９】
図８(ｃ)に示す上記した実施形態に用いる間座本体４ａは、上記したらせん溝状の油溝１１に代えて、外周面全体にディンプル状油溜り１２を配置したものである。
【００５０】
このように間座本体の外周面に潤滑剤の保持のための凹凸構造を設けることにより、軸受内に封入または供給される潤滑グリース、潤滑油、フッ素樹脂等の固体潤滑剤を利用し、間座本体の外周面の要部または全体に所要量の潤滑剤を効率よく供給することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  内輪
１ａ  外径面
２  外輪
３  円筒ころ
４、７、８、９、１０、２０  間座
４ａ、７ａ、８ａ  間座本体
４ｂ、９ｃ、１０ｃ  円形フランジ
７ｂ、８ｂ  リング
７ｃ  細径部
７ｄ  ワッシャ
５  周溝
６、１１  油溝
９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ  分割片
１０ｄ  ピン
１２  ディンプル状油溜り
２１  側板
２２  底面
Ｃ  ピッチ円
ｒ  リム
【図１】
2019086063.tif 000003
【図２】
2019086063.tif 000004
【図３】
2019086063.tif 000005
【図４】
2019086063.tif 000006
【図５】
2019086063.tif 000007
【図６】
2019086063.tif 000008
【図７】
2019086063.tif 000009
【図８】
2019086063.tif 000010
【図９】
2019086063.tif 000011
【図１０】
2019086063.tif 000012