(57)【要約】【課題】内外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころと鍔面の間のかじり・焼付きの発生を軽減できる円筒ころ軸受を提供する。【解決手段】内輪３および外輪４の双方に鍔３ｂ，４ｂを有する円筒ころ軸受１において、ころ５の面取りを無視した場合のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、次式の範囲に設定する。【数９】2005009517.tif 000011Δａ：アキシアル内部隙間Δｒ：ラジアル内部隙間Ｈ：ころ外接円径Ｌ：ころ長さＤ：軸受中心からころ端面までの距離【選択図】      図２
2005009517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪および外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころの面取部の寸法を無視した場合のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、次式の範囲に設定したことを特徴とする円筒ころ軸受。
【数１】
2005009517.tif 000009
Δａ：アキシアル内部隙間
Δｒ：ラジアル内部隙間
Ｈ：ころ外接円径
Ｌ：ころ長さ
Ｄ：軸受中心からころ端面までの距離
【請求項２】
内輪および外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころの面取部の寸法を考慮した場合のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、次式の範囲に設定したことを特徴とする円筒ころ軸受。
【数２】
2005009517.tif 000010
Δａ：アキシアル内部隙間
Δｒ：ラジアル内部隙間
Ｄ：軸受中心からころ端面までの距離
Ｌ：ころ長さ
Ｈ：ころ外接円径
Ｃ：ころ面取寸法（径方向および軸方向の寸法は同じとする）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、内外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受がある（例えば特許文献１）。
この種の円筒ころ軸受では、ラジアル荷重およびスラスト荷重が同時に負荷され、内輪および外輪の転走面ところの外径面との間にはラジアル内部隙間が、また内外輪の鍔面若しくは鍔輪の鍔面ところの端面との間にはアキシアル内部隙間がそれぞれ存在する。このような円筒ころ軸受の従来例において、上記ラジアル内部隙間とアキシアル内部隙間の間には、例えば比例関係等の特定の関係が成り立つものとはされておらず、円筒ころ軸受の直径系列によって上記両隙間の間は多様な関係とされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１０１２２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような構成の円筒ころ軸受では、ミスアライメントやモーメント荷重が生じた場合、局所的に軸受内部隙間に狂いが生じることがある。例えば、内輪または外輪が変形することで、上記の軸受内部隙間に狂いが生じる。この場合に、軸受内部のアキシアル内部隙間が小さいと、外輪の転走面ところの外径面が接触せずに、外輪の鍔面ところの面取部のみが接触する。その際、ころは外輪の鍔面とそれに対抗する内輪の鍔面に挟まれる状態となり、結果として、ころと鍔面の間のかじりや焼付きに繋がる可能性がある。
【０００５】
この発明の目的は、内外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころと鍔面の間のかじりや焼付きの発生の可能性を軽減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１の観点の円筒ころ軸受は、内輪および外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころの面取りを無視した場合のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、次式の範囲に設定したことを特徴とする。
【０００７】
【数３】
2005009517.tif 000003
【０００８】
Δａ：アキシアル内部隙間
Δｒ：ラジアル内部隙間
Ｈ：ころ外接円径
Ｌ：ころ長さ
Ｄ：軸受中心からころ端面までの距離
この寸法関係の構成にすると、内外輪が傾いたり軸方向にずれる等の変形を生じた場合であっても、外輪の転走面ところの外径面が接触せずに、外輪の鍔面ところの面取部のみが接触するという状態が生じることが回避される。そのため、外輪鍔面ところの面取部が接触することに起因するかじり・焼付きの発生が軽減される。
【０００９】
この発明における他の観点の円筒ころ軸受は、第１の観点の円筒ころ軸受において、面取部の寸法を考慮したものである。すなわち、この円筒ころ軸受は、内輪および外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、ころの面取りを考慮した場合のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、次式の範囲に設定したことを特徴とする。
【００１０】
【数４】
2005009517.tif 000004
【００１１】
Δａ：アキシアル内部隙間
Δｒ：ラジアル内部隙間
Ｄ：軸受中心からころ端面までの距離
Ｌ：ころ長さ
Ｈ：ころ外接円径
Ｃ：ころ面取寸法（径方向および軸方向の寸法は同じとする）
この構成の場合、面取部寸法を考慮して寸法関係を設定したため、外輪鍔面ところの面取部が接触することに起因するかじり・焼付きの発生をより確実に軽減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図１ないし図４と共に説明する。この実施形態は、複列の円筒ころ軸受に適用した例である。図１に示すように、この円筒ころ軸受１は、各ころ列毎に分割された２個の内輪３，３と、両ころ列の転走面４ａ，４ａを有する一体型の外輪４と、これら内外輪３，４間に介在する２列のころ５とを備える。各列のころ５は、複数個を軸受の円周方向に密に並べて配置し、保持器は設けない。各内輪３は、両側に鍔３ｂが形成されたものであり、両側の鍔３ｂ，３ｂ間の外径面が外輪４の転走面４ａに対向する転走面３ａとされる。各内輪３の内径面の、これら両内輪３が互いに隣接する側の端部には、結合輪嵌合溝３ｃが各々形成されている。両内輪３の結合輪嵌合溝外輪３ｃにまたがって、リング状の内輪結合輪６をプレス加工により嵌合させることで、左右の内輪３，３が相互に連結されている。外輪４は、内径面の中央に鍔４ｂが形成されたものである。
【００１３】
この円筒ころ軸受１は、上記構成において、内外輪３，４の転走面３ａ，４ａところ５の外径面の間に生じるラジアル内部隙間Δｒ（図２）と、内外輪３，４の鍔３ｂ，４ｂの側面（すなわち鍔面）ところ５の端面との間に生じるアキシアル内部隙間Δａとの関係を、次式（１）の範囲に設定したものである。
【００１４】
【数５】
2005009517.tif 000005
【００１５】
上記構成の作用を説明する。外輪２が傾いたり軸方向にずれた場合を考える。
例えば、図２に鎖線で示すように、外輪４が傾いて、外輪４の転走面４ａところ５の外径面との間で軸受内部隙間が狂ってきた状態では、ころ５と外輪転走面４ａが接触するときの傾き角度θｒは、次式（２）で表される。
【００１６】
【数６】
2005009517.tif 000006
【００１７】
また、例えば、図３に鎖線で示すように外輪４が傾いて、外輪４の鍔４ｂの側面ところ５の面取部５ａとが接触するときの傾き角度θａは、次式（３）で表される。
【００１８】
【数７】
2005009517.tif 000007
【００１９】
ただし、
θｒ：外輪転走面４ａところ５の外径面が接触するときの傾き角度［ｒａｄ］
θａ：外輪鍔面ところ５の面取部５ａが接触するときの傾き角度［ｒａｄ］
Δｒ：ラジアル内部隙間［ｍｍ］
Δａ：アキシアル内部隙間［ｍｍ］
Ｄ：軸受中心Ｏからころ５の端面までの距離［ｍｍ］
Ｌ：ころ５の長さ［ｍｍ］
Ｈ：ころ５の外接円径［ｍｍ］
【００２０】
ここで、外輪４の鍔４ｂの側面（鍔面）ところ５の面取部５ａの接触を避け、外輪４の転走面４ａところ５の外径面を接触させるには、θｒ＜θａとする必要がある。θｒ＜θａの条件下における、ラジアル内部隙間Δｒとアキシアル内部隙間Δａの関係は、上記の式（１）で表される。
【００２１】
したがって、上記の式（１）で表される条件を充足した円筒ころ軸受１であれば、ミスアライメントやモーメント荷重の発生し易い箇所に使用され、ミスアライメント等が生じても、確実に外輪４の転走面４ａところ５の外径面を接触させることができる。そのため、外輪鍔４ｂの側面（鍔面）ところ５の面取部５ａが接触することで生じるかじり・焼付きが防止される。
【００２２】
なお、上記実施形態では、外輪４が変形する場合を例示してラジアル内部隙間Δｒとアキシアル内部隙間Δａとの関係を求めたが、内輪３が変形してころ５と内輪３が外輪４側に傾く状態においても、上記（１）式の関係は相対的に外輪４が変形する場合と同じものとなる。したがって、内輪３が変形する場合にも、ラジアル内部隙間Δｒとアキシアル内部隙間Δａとの関係を、上記（１）式のように設定することで、外輪４の転走面４ａところ５の外径面を接触させることができる。
【００２３】
また、上記実施形態では、ラジアル内部隙間Δｒとアキシアル内部隙間Δａとの関係式を単純化するために、ころ５の面取寸法を考慮しなかったが、厳密にころ５の面取寸法を考慮した場合、上記（１）式は次式のように表される。このように面取寸法を考慮した場合、外輪鍔面ところの面取部が接触することに起因するかじり・焼付きの発生がより確実に軽減される。
【００２４】
【数８】
2005009517.tif 000008
【００２５】
ただし、
Ｃ：ころ５の面取寸法［ｍｍ］（径方向および軸方向寸法は同一とする）
【００２６】
【実施例】
図４は、走行車輪用の円筒ころ軸受に上記実施形態の円筒ころ軸受１を使用した実施例を示す。ここでは、円筒ころ軸受１として、品番ＳＬ０４−５０２４（φ１２０×φ１８０×８０）のものを用いた。この場合の円筒ころ軸受１においては、その構造上から、車輪７へのスラスト荷重の一部が外輪４にモーメント荷重として作用する。この円筒ころ軸受１に上記（１）式の関係を適用すると、Δａ＞３．０×Δｒとなる。
【００２７】
そこで、この場合の軸受内部隙間を、Δｒ＝０．０３５〜０．１０５［ｍｍ］、Δａ＝０．３３０〜０．５００［ｍｍ］に設定したところ、ころ５と鍔面のかじり・焼付きが軽減されることが確認された。
【００２８】
なお、上記実施形態は、複列の円筒ころ軸受１に場合につき説明したが、この発明は単列の円筒ころ軸受にも適用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明の円筒ころ軸受は、内輪および外輪の双方に鍔を有する円筒ころ軸受において、軸受内部のアキシアル内部隙間とラジアル内部隙間の関係を、上記の式で示される関係に設定したため、外輪鍔面ところの面取部が接触することに起因するかじり・焼付きの発生を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる円筒ころ軸受の断面図である。
【図２】同円筒ころ軸受におけるころと外輪転走面とが接触するときの傾き角度とラジアル内部隙間との関係を示す説明図である。
【図３】同円筒ころ軸受におけるころ面取部と外輪鍔面とが接触するときの傾き角度とアキシアル内部隙間との関係を示す説明図である。
【図４】同円筒ころ軸受を走行車輪の支持に使用した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１…円筒ころ軸受
３…内輪
４…外輪
３ｂ，４ｂ…鍔
５…ころ
５ａ…面取部
【図１】
2005009517.tif 000012
【図２】
2005009517.tif 000013
【図３】
2005009517.tif 000014
【図４】
2005009517.tif 000015