(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に介在する複数のころと、隣り合うころ間に間座を具備するころ軸受において、
前記間座が合成樹脂の射出成形により一体的に形成された板状で、両面にころの転動面と接触するころ接触面を有し、かつ、長手方向の両端を円周方向に拡張してころ端面と向き合う面をもった拡張部が形成してあり、
前記間座の軸受円周方向に垂直な断面において、前記間座の軸受半径方向の内側を向く面は前記拡張部を含めて面一に形成し、前記拡張部から前記間座の軸受半径方向の外側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成し、
前記間座の、軸受半径方向の内側または外側を向く面にただ一つのゲートを設けることにより、樹脂の流動方向を間座ところとの接触線方向に対して直交させたことを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に介在する複数のころと、隣り合うころ間に間座を具備するころ軸受において、
前記間座が合成樹脂の射出成形により一体的に形成された板状で、両面にころの転動面と接触するころ接触面を有し、かつ、長手方向の両端を円周方向に拡張してころ端面と向き合う面をもった拡張部が形成してあり、
前記間座の軸受円周方向に垂直な断面において、前記間座の軸受半径方向の外側を向く面は前記拡張部を含めて面一に形成し、前記拡張部から前記間座の軸受半径方向の内側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成し、
前記間座の、軸受半径方向の内側または外側を向く面にただ一つのゲートを設けることにより、樹脂の流動方向を間座ところとの接触線方向に対して直交させたことを特徴とするころ軸受。
【請求項３】
前記間座の長手方向の中央部で軸受半径方向の内側または外側を向く面に切欠き部を設けた請求項１または２のころ軸受。
【請求項４】
円周方向すきまをＳ、ころ長さをＬｗ、前記間座の拡張部長さの最大値をＬとしたとき、間座の拡張部ところ端面の間のすきまＳａが式１の範囲内である請求項１、２または３のころ軸受。
【数１】
0004708222.tif 000004
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、保持器に代えて転動体間に間座を介在させたころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、隣り合うころ間に間座を介在させたころ軸受が開示されている。この種のころ軸受は、軸受内により多くのころを組み込むことができ、高い負荷容量を得ることができる。しかしながら、特許文献１に記載されたころ軸受は、間座の動きを内輪および外輪の軌道面とつば側面とによって規制するため、必然的にころの径方向断面と同程度の大きさの間座を介在させることになり、潤滑油の攪拌抵抗が大きい傾向がある。さらに、間座を内輪または外輪の軌道面およびつば側面に摺動させるため、転がり面およびつば側面における円滑な油膜形成が損なわれる可能性がある。
【特許文献１】特許第３５４９５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されたころ軸受の上記問題点を除去するべく、本出願人は先に、図７に示すように、ころ間に間座を介在させたころ軸受において、間座の軸方向両端にころ端面と向き合う面をもった拡張部を設けて、間座の軸方向への動きを規制することを提案している（特願２００５−２５３７４６）。このような構成を採用することで、間座の軸方向への動きを前記拡張部ところ端面とで規制することができ、径方向への動きをころ転動面または内輪つば外径もしくは外輪つば内径にて規制することができる。すなわち、間座の移動規制手段として内輪や外輪の軌道面やつば側面を使用しないため、隣り合うころ間において、間座を広域にわたって介在させる必要がなく、潤滑油の攪拌抵抗を抑えることができ、また、転がり面およびつば側面における油膜形成を妨げることがない。さらに、間座を内輪つば外径または外輪つば内径に案内させる場合、前記拡張部はその案内面積を拡大する効果をも発揮するため、案内面において油膜が形成されやすくなる。
【０００４】
本発明の主要な目的は、隣り合うころ間に間座を介在させたころ軸受において、前記間座の強度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に介在する複数のころと、隣り合うころ間に間座を具備するころ軸受において、前記間座が合成樹脂の射出成形により一体的に形成された板状で、両面にころの転動面と接触するころ接触面を有し、かつ、長手方向の両端を円周方向に拡張してころ端面と向き合う面をもった拡張部が形成してあり、前記間座の軸受円周方向に垂直な断面において、前記間座の軸受半径方向の内側を向く面は前記拡張部を含めて面一に形成し、前記拡張部から前記間座の軸受半径方向の外側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成し、または、前記間座の軸受半径方向の外側を向く面は前記拡張部を含めて面一に形成し、前記拡張部から前記間座の軸受半径方向の内側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成し、前記間座の、軸受半径方向の内側または外側を向く面にただ一つのゲートを設けることにより、樹脂の流動方向を間座ところとの接触線方向に対して直交させたことを特徴とするものである（請求項１）。
また、本発明は、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に介在する複数のころと、隣り合うころ間に間座を具備するころ軸受において、前記間座が合成樹脂の射出成形により一体的に形成された板状で、両面にころの転動面と接触するころ接触面を有し、かつ、長手方向の両端を円周方向に拡張してころ端面と向き合う面をもった拡張部が形成してあり、前記間座の軸受円周方向に垂直な断面において、前記間座の軸受半径方向の外側を向く面は前記拡張部を含めて面一に形成し、前記拡張部から前記間座の軸受半径方向の内側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成し、前記間座の、軸受半径方向の内側または外側を向く面にただ一つのゲートを設けることにより、樹脂の流動方向を間座ところとの接触線方向に対して直交させたことを特徴とするものである（請求項２）。
このような構成を採用することで、間座の破損確立を低減することができる。すなわち、間座の上面（例えば間座の軸受半径方向の外側を向く面）または下面（例えば間座の軸受半径方向の内側を向く面）において、拡張部の付け根に段差を設けないことにより、応力の集中を回避することができる。言い換えれば、間座の応力集中の起点となる隅部の数を減らすことができる。
間座の、軸受円周方向に対して垂直な断面における構成として、間座の軸受半径方向の内側を向く面は拡張部を含めて面一に形成し、拡張部から間座の軸受半径方向の外側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成したもの、または、間座の軸受半径方向の外側を向く面は拡張部を含めて面一に形成し、拡張部から間座の軸受半径方向の内側を向く面に向けて同一の勾配でかつ面一の斜面部を形成したものの、どちらか一方を採用することで、前記応力集中の発生を回避しつつ、軸受の運転時における発熱を軽減することができる。すなわち、拡張部の前記勾配を、間座の軸方向中心寄りに向けて延伸させることで、拡張部を間座の内径側から外径側まで延在させる必要がないため、拡張部の軸受半径方向の大きさを小さくすることができ、潤滑油の攪拌抵抗を軽減することができる。また、前記勾配形状の延伸によって、ころ転動面と間座の接触長さを短くすることができる。さらに、間座がころ転動面を覆う面積が小さくなるため、潤滑油による冷却効率を向上させることができる。
【０００６】
例えば、図７に示すように拡張部を形成した場合、上下面の隅部に応力が集中する。間座には軸受の円周方向への圧縮応力のほかに、拡張部への曲げ応力が働くことがある。すなわち、間座は軸受の円周方向すきまにおいて自由度を有するため、間座の姿勢が乱れころ端面から拡張部に力が作用することがある。特に、前記隅部が間座の薄肉部付近に位置する場合、この隅部を起点に拡張部の付け根に亀裂が入るおそれがある。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１または２のころ軸受において、前記間座の長手方向の中央部で軸受半径方向内側または外側を向く面に切欠き部を設けたことを特徴とするものである。切欠き部の存在は潤滑油の攪拌抵抗を軽減するのに役立つばかりでなく、切り欠きによって形成された軸受半径方向内側または外側を向く面を、ゲートを設ける面として活用することもできる。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１、２または３のころ軸受において、間座の拡張部ところ端面の間のすきまＳａが、円周方向すきまをＳ、ころ長さをＬｗ、前記間座の拡張部長さの最大値をＬとしたとき、式１で表される範囲内であることを特徴とするものである。
【数１】
0004708222.tif 000002
【０００９】
再び請求項１のころ軸受に言及すると、前記間座が合成樹脂の射出成形で形成され、間座にただ一つのゲートを設けた構成を採用することにより、ウェルド部の発生を回避することができ、局部的な強度低下を回避することができる。間座が貫通孔を有する場合は、基本的にウェルドの発生は避けられないものの、１点ゲートを採用することでウェルドの発生を１箇所にとどめることができる。
【００１０】
また、前記間座の、軸受の半径方向の内側または外側を向いた面に前記ゲートを配置した構成を採用することにより、樹脂の流動方向がころと間座との接触線方向と直交することとなり、間座の圧砕強度を向上させることができる。
【００１１】
一般的に、射出成形品は樹脂の流動方向よりもその直角方向への強度が低く、その傾向は繊維を配合した樹脂材料でより顕著に現れる。とくに繊維の方向に沿った線荷重を受ける場合、繊維強化の効果が十分に得られない。ここで、間座は軸受の運転中に、ころ転動面の線接触を介して圧縮力を受ける。そこで、間座中の樹脂の流動方向と、間座ところの接触線方向を直交させることで、圧砕強度を向上させることができる。なお、耐圧砕強度という点では、間座ところの接触位置全域にわたってゲートを設け、間座への圧縮力の方向と樹脂の流動方向を同一にすることが望ましいが、ゲートカットの処理やころ転動面との摺動性に問題があり、現実的ではない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、隣り合うころ間に間座を介在させたころ軸受において、間座の破損確率を低減することができる。さらに、軸受の運転時における潤滑油の攪拌抵抗を軽減できるほか、ころ転動面と間座の摺動面における発熱を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
まず、便宜上図２を参照してころ軸受の一例としての円筒ころ軸受について述べると、円筒ころ軸受は、内輪２と、外輪４と、円筒ころ６と、間座８とで構成されている。円筒ころ６は内輪２の軌道面と外輪４の軌道面との間で転動自在で、隣り合う円筒ころ６間に間座８が介在させてある。間座８は概ね板状で、その両面に円筒ころ６の転動面６ａと接触する面すなわちころ接触面８ａを有する。間座８の長手方向の両端には、円筒ころ６のころ端面６ｂと向かい合う面をもった拡張部８ｂが形成してある。
【００１５】
図１に示す実施例は、間座８の拡張部８ｂを含めた上下の面を各々直線的に、つまり面一に形成した例である。図示のとおり、拡張部８ｂの付け根には、拡張方向以外に段差（隅部）が形成されないため、応力の集中を避けることができる。
【００１６】
図３に示す実施例は、間座８の上面を拡張部８ｂを含めて一直線で、つまり面一に形成し、拡張部８ｂの下面を斜面で形成した例である。この場合、斜面がころ接触面８ａの領域まで一直線に、つまり面一に延びている。言い換えれば、拡張部８ｂの領域からころ接触面８ａの領域にかけて同一の勾配である。このような構成を採用することで、矩形断面の拡張部に比べて拡張部８ｂの下隅部がカットされ、かつ、ころ接触面８ａの両端の下隅部もカットされるため、軸受の運転時における潤滑油の攪拌抵抗が軽減するほか、ころ６の転動面６ａと間座８との接触長さが短くなって発熱が軽減する。なお、図３では、前記勾配形状を緩やかな円弧を介して垂直面につなげているが、間座８の最下面まで勾配形状を延長してもよい。
【００１７】
図４は、間座８が軸受の円周方向すきまの中で傾こうとする動きを、拡張部８ｂところ端面６ｂによって規制するのではなく、間座８ところ転動面６ａの接触によって規制する状態を示したものであり、ころ端面６ｂから間座８の拡張部８ｂに加わる力を大幅に軽減することができる。例えば、図２に示す円筒ころ軸受ＮＪ２３２４Ｅ（φ１２０×φ２６０×８６）の内部諸元は、円周方向すきまＳ＝１．５ｍｍ、ころ長さＬｗ＝６２ｍｍ、間座の拡張部長さＬ＝２０ｍｍであるため、間座８の拡張部８ｂところ端面６ｂの間のすきまＳａは、０．５３ｍｍ以上とすべきである。これを式で表すならば式１のとおりである。
【数２】
0004708222.tif 000003
【００１８】
図５は射出成形によって形成した樹脂製間座８を示し、間座８の下面、言い換えれば軸受の半径方向内側を向いた面の１箇所に射出成形のゲート１０が配置してある。なお、ここでは潤滑油の流動抵抗を低減させるため符号８ｃで示すように間座８の下部中央を切り欠いてあり、その切欠き部の下面にゲート１０が設けてある。この間座８には、たとえば貫通孔のような、樹脂材料が二手に分かれて回り込むような部分がないため、ゲート１０を１箇所とすることでウェルド部が発生しない。
【００１９】
また、ゲート１０を間座８の下面に配置したことにより、間座８中の樹脂の流動方向が、間座８ところ６との接触線方向に対して直交するため、間座８の圧砕強度が向上する。図６に、比較のためゲート１０を間座８の端部に配置した場合を示す。この場合、矢印で示すように、樹脂の流動方向が間座８ところ６との接触線方向と平行になるため、間座８の圧砕強度面から望ましくない。なお、ゲート１０は他の部品との接触部を避けた位置に設けるべきであり、また、軸受に組み込んだ際に目立たない場所に設けるのが望ましい。図６に関連して上に述べた理由から両端部が除かれ、ころ６と接触するという理由からころ接触面８ａが除かれる結果、間座８の下面（図５）または上面がゲート１０を設けるのに適していると言える。これらは軸受の半径方向の内側または外側を向いた面である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は実施例を示す間座の正面図、（Ｂ）は斜視図
【図２】別の実施例を示すころ軸受の破断斜視図
【図３】図２の軸受における間座の正面図
【図４】間座を介して隣り合ったころを示す平面図
【図５】別の実施例を示す間座の斜視図
【図６】比較例を示す間座の斜視図
【図７】（Ａ）はころ軸受の破断斜視図、（Ｂ）は図７（Ａ）の軸受における間座の正面図
【符号の説明】
【００２１】
２  内輪
４  外輪
６  円筒ころ
６ａ  転動面
６ｂ  ころ端面
８  間座
８ａ  ころ接触面
８ｂ  拡張部
８ｃ  切欠き
１０  ゲート
【図１】
0004708222.tif 000005
【図２】
0004708222.tif 000006
【図３】
0004708222.tif 000007
【図４】
0004708222.tif 000008
【図５】
0004708222.tif 000009
【図６】
0004708222.tif 000010
【図７】
0004708222.tif 000011