(57)【要約】【課題】作動寿命を減少させることのないころ軸受を提供する。【解決手段】本発明はシャフトの不整合から由来する高い縁応力を軽減又は克服できるころ軸受に関する。本発明は内側リングと、外側リングと、これらの間に位置する複数の軸受ころとを有し、外側リングが軸方向端面と、その中に形成され、軸受の回転軸線のまわりで長手方向に延びる溝とを有することを特徴とするころ軸受を提供する。溝は端面の半径方向内側及び外側の縁間に形成することができ、または、半径方向外側縁に形成することができ、面取りの形を有する。溝は端面のまわりで連続的又は不連続的とすることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側リングと、外側リング（９、５１）と、これらの間に位置する複数の軸受ころ（１３、１４、５２）とを有するころ軸受（８）において、
上記外側リングが軸方向端面（１４）と、その中に形成され、上記軸受の回転軸線（７）のまわりで長手方向に延びる溝（１０、２０、３０、４０、５８）とを有することを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）が上記端面（１４）のまわりにおいて円周方向で連続することを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）が上記端面（１４）のまわりにおいて円周方向で不連続であることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項４】
上記溝が上記端面の半径方向外縁に形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項５】
上記溝が上記端面の半径方向内縁と半径方向外縁との間に形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項６】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の軸方向深さ（ｄ）が上記外側リング（９、５１）の軸方向長さ（ｌ）の１０％ないし７５％であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項７】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の軸方向深さ（ｄ）が上記外側リング（９、５１）の軸方向長さ（ｌ）の１５％ないし５０％であることを特徴とする請求項６に記載のころ軸受。
【請求項８】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の半径方向の寸法（ｗ）が、上記外側リング（９、５１）の軸方向端部（１４、１５）間の局部軸方向位置で考えたときに当該外側リング（９、５１）の半径方向厚さ（Ｗｅ）の７０％よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項９】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の半径方向の寸法（ｗ）が、上記外側リング（９、５１）の軸方向端部（１４、１５）間の局部軸方向位置で考えたとき当該外側リング（９、５１）の半径方向厚さ（Ｗｅ）の５０％よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載のころ軸受。
【請求項１０】
溝（１０、２０、３０、４０、５８）が上記外側リング（９、５１）の両方の軸方向端部（１４、１５）内に形成されることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項１１】
上記ころ軸受が先細りころ（１３、５２）を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項１２】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）がより大きい半径方向寸法を有する上記外側リング（９、５１）の上記端面（１４）内に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のころ軸受。
【請求項１３】
実質上ここに記載され図１ないし５に示されたようなころ軸受。
【請求項１４】
管状のハウジング構造体を画定するハウジングと、上記管状のハウジング構造体内に位置する外側リングを備えたころ軸受とを有するころ軸受組立体において、
上記軸受の回転軸線に平行な軸方向で考えたときに、上記組立体の軸方向端面が当該軸受の上記外側リングの半径方向内側表面と上記管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面との間で半径方向の溝位置を有することを特徴とするころ軸受組立体。
【請求項１５】
上記溝が上記管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面により部分的に画定されることを特徴とする請求項１４に記載のころ軸受組立体。
【請求項１６】
実質上ここに記載され図１ないし５に示されたようなころ軸受組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はころ軸受組立体に関し、特に、排他的ではないが、ハウジングと、先細りの又は円筒状のころ軸受によりハウジングに関して回転自在に支持された歯車シャフトとを有する歯車ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受製造者の推奨によれば、先細りころ軸受の内側リング（円錐）と歯車シャフトの表面との間に締まりばめを提供することが慣行である。締まりばめはフレッチングコロージョン及び他の損傷を回避又は最小化するために必要である。
【０００３】
内側リングに対する締まりばめの要求とは逆に、先細り形式のころ軸受の外側リングは、外側リングが体験する点形式の負荷のため、ハウジング内での締まりばめを必要としない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
締まりばめは各軸受けの外側リングとハウジング壁との間で必要とされないが、それにも拘わらず、軸受が軸方向で適正に位置決めされるために、及び、シャフトに担持された任意のはすば歯車の結果として生じ、かつハウジング壁を歪ませる傾向を有する軸方向の力に拘わらず所要の予負荷又はクリアランスを維持するために、ハウジング壁を十分に剛直にする必要がある。
【０００５】
先細り形式及び円筒状ころ形式の双方の軸受の作動寿命はまた、内側軸受リングを固定したシャフトの回転軸線と外側軸受リングの位置との間で使用時に生じることがある不整合の度合いに依存する。特に一層大きな負荷を受ける多段歯車箱のそのような歯車段（ステージ）の場合、シャフトの不整合が重大になることがあり、軸受が体験する顕著な大きな縁応力が軸受の満足できる作動寿命を不当に減少させる結果を招くことがある。
【０００６】
本発明は、上述の困難を軽減又は克服するころ軸受組立体を提供することを追求する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの態様によれば、内側リングと、外側リングと、これらの間に位置する複数の軸受ころとを有し、外側リングが軸方向端面と、その中に形成された溝とを有することを特徴とするころ軸受が提供される。
【０００８】
溝は円周方向で連続することができ又は、例えば、外側リングが使用時に主として一方向又は限られた角度方向範囲においてのみ負荷を受けるようになっている場合は、溝は、軸受の回転軸線のまわりにおいて、端面のほんの一部のまわりで延びることができる。
【０００９】
軸受の回転軸線に平行な方向において考えたときの溝の軸方向深さは、好ましくは、軸受の外側リングの軸方向長さの１０％ないし７５％間にあり、一層好ましくは、１５％ないし５０％間にある。
【００１０】
ころ軸受は円筒状のころ又は先細りころを有する形式のものとすることができる。外側リングの端面の半径方向寸法が軸方向他端においてよりも軸方向一端において一層大きいような先細りころ軸受の場合、使用時に、軸受内での最大応力の地点が外側リングに対して一層大きな半径方向寸法を有する軸受の端部の近傍に生じるように配列することができ、溝は一層大きな半径方向寸法のその端面内に形成することができる。しかし、本発明は先細りころ軸受の外側リングの小さい方の半径方向端部に溝を設けることを排除するものではない。
【００１１】
円筒状形式及び先細り形式の両方のころ軸受に対して、溝は外側リングの軸方向端面のいずれか一方又は各々に設けることができる。
本発明はまた、溝が軸受の外側リングの半径方向外側表面に設けた面取りの形をとることができることを教示する。従って、従来は、外側リングは円筒状の半径方向外側形状を有するが、本発明によれば、円筒形状が外側表面の軸方向長さの一部のみに沿って延びることができ、残りの軸方向長さが円筒形状から逸れて、例えば切頭円錐形状となるものが提供される。
【００１２】
本発明の別の態様によれば、管状のハウジング構造体を画定するハウジングと、管状のハウジング構造体内に位置する外側リングを備えたころ軸受とを有し、軸受の回転軸線に平行な軸方向で考えたときに、組立体の軸方向端面が軸受の外側リングの半径方向内側表面と管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面との間の半径方向位置にある溝を有することを特徴とするころ軸受組立体が提供される。
【００１３】
溝は、軸受の外側リング内に形成された軸方向に延びる溝側壁により画定することができ、または、部分的に軸受けの外側リング外表面と管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面により部分的に画定することができる。
【００１４】
溝の半径方向寸法は、外側リングの軸方向端部間の局部軸方向位置で考えたときに、外側リングの半径方向厚さの７０％よりも小さいことが好ましく、一層好ましくは、６０％よりも小さい。
【００１５】
溝の横断面形状の例は正方形、矩形及び三角形を含むが、他の形状又は形状の組み合わせを使用できることを理解すべきである。同様に、外側リングとハウジング構造体の開口との間の空間により組立体内に画定された溝の場合は、軸受の外側リング内に形成される溝の上述の形状及び寸法的特徴は同様に使用することができる。
【００１６】
半径方向内側の軌道表面とリングの厚さ内に形成された溝との間の外側リングの厚さ、または、ハウジングが軸受リングの軸方向長さの一部のみにわたってリングを支持する形状及び（又は）方法は、負荷の下で作動しているときにシャフトの歪みに追従する傾向のあるような方法で、軌道が負荷の下で弾性的に変形可能とするのを補助することができる。
【実施例】
【００１７】
ここで、添付の概略的な図面を参照して、本発明の実施の形態を単なる例として説明する。
図１は軸線７のまわりで回転可能な先細りころ軸受８の一部を形成する外側リング９及び先細りころ１３を示す。
【００１８】
外側リング９は半径方向外側の円筒状表面１１と、切頭円錐状の半径方向内向きの表面１２とを有し、ころ１３はこの内向き表面上で回転する。
外側リング９は他方の端面１５よりも大きな半径方向寸法の端面１４を有する。端面１４は円周方向で連続する溝１０を備え、その半径方向の寸法ｗは溝のすべての軸方向位置でリング９の局部半径方向厚さＷｅの４０％よりも小さい。この実施の形態では、軸線７に平行な方向において考えたときに溝の軸方向長さである溝の深さｄは外側リング９の軸方向長さのほぼ２５％である。この実施の形態の溝は一対の側壁と底辺とを備えた実質上矩形形状を有し、底辺は、製造上の便利のために及び応力集中を回避するために、僅かに湾曲した輪郭となっている。
【００１９】
図２は図１の実施の形態の変形例を示し、この変形例では、軸受の外側リングは、半径方向外側及び内側の面１１、１２間に、実質上三角形形状の円周方向で連続する溝２０を有する。図１の実施の形態の溝と同じように、溝２０は応力集中を回避するために僅かに湾曲した底辺区域を有する。
【００２０】
図３は変形例を示し、この変形例では、外側リングの半径方向外側表面１１は軸方向長さの任意の部分にわたって円筒状であり、残りの部分２４に対しては、くぼみ区域３０を提供するように切断されている。
【００２１】
図４は図２のものと実質上同様の構成を示すが、この構成は円筒状のころ軸受３４と、軸受の外側リングの軸方向端面の１つに設けた切頭三角形形状の溝４０とを有する。
図５は軸受外側リング５１と、先細りころ５２とを有し、軸受外側リング５１がハウジング５３により画定された管状の開口構造体内に位置するような軸受組立体を示す。
【００２２】
軸受外側リング５１はその軸方向長さの一部５５にわたって円筒形状を有し、外側リングのその部分はハウジング５３により画定された開口の円筒状部分５４内に締まりばめする。
【００２３】
軸受外側リング５１の外側表面の軸方向長さの残りは切頭円錐形状の表面５７により構成される。同様に、ハウジング５３の開口の軸方向長さの残りは切頭円錐形状の表面５６により画定される。これにより、溝区域５８が対面する表面５６、５７間に形成される。軸受の使用において、軸受により回転自在に担持されたシャフトの曲げにより生じる力を受けた場合、切頭円錐状表面５７の近傍の軸受外側リング５１の端部は、円筒状の表面部分５４内に収容された軸受外側リングの部分よりも一層容易に半径方向外方へ弾性的に変形でき、特にころ５２と外側リングの半径方向内側表面との間における、軸受上での局部的及び望ましくない応力集中の発生がこれにより減少又は回避される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る先細りころ軸受の断面部分を示す図である。
【図２】本発明に係る先細りころ軸受の断面部分を示す図である。
【図３】本発明に係る先細りころ軸受の断面部分を示す図である。
【図４】本発明に係る円筒状のころ軸受の一部を示す図である。
【図５】本発明に係る軸受組立体の一部を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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2004522089.tif 000004
2004522089.tif 000005
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2004522089.tif 000014
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004522089.tif 000015
2004522089.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月14日(2003.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側リングと、２つの軸方向端面（１４、１５）を備えた外側リング（９、５１）と、これらの間に位置する複数の先細り軸受ころ（１３、５２）とを有するころ軸受（８）において、
上記外側リングが一層大きい半径方向寸法を有する上記軸方向端面（１４）内に形成された円周方向で連続する溝（１０、２０、３０、４０、５８）を有し、上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）が上記軸受の回転軸線（７）のまわりで長手方向に延びることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
上記溝が上記端面の半径方向外側縁に形成されることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
上記溝が上記端面（１４）の半径方向内側及び半径方向外側の縁間に形成されることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項４】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の軸方向深さ（ｄ）が上記外側リング（９、５１）の軸方向長さ（ｌ）の１０％ないし７５％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項５】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の軸方向深さ（ｄ）が上記外側リング（９、５１）の軸方向長さ（ｌ）の１５％ないし５０％であることを特徴とする請求項４に記載のころ軸受。
【請求項６】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の半径方向の寸法（ｗ）が、上記外側リング（９、５１）の軸方向端部（１４、１５）間の局部軸方向位置で考えたときに当該外側リング（９、５１）の半径方向厚さ（Ｗｅ）の７０％よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項７】
上記溝（１０、２０、３０、４０、５８）の半径方向の寸法（ｗ）が、上記外側リング（９、５１）の軸方向端部（１４、１５）間の局部軸方向位置で考えたとき当該外側リング（９、５１）の半径方向厚さ（Ｗｅ）の５０％よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載のころ軸受。
【請求項８】
溝（１０、２０、３０、４０、５８）が上記外側リング（９、５１）の両方の軸方向端部（１４、１５）内に形成されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のころ軸受。
【請求項９】
実質上ここに記載され図１ないし５に示されたようなころ軸受。
【請求項１０】
管状のハウジング構造体を画定するハウジングと、上記管状のハウジング構造体内に位置する外側リングを備えたころ軸受とを有するころ軸受組立体において、
上記軸受の回転軸線に平行な軸方向で考えたときに、上記組立体の軸方向端面が当該軸受の上記外側リングの半径方向内側表面と上記管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面との間で半径方向の溝位置を有することを特徴とするころ軸受組立体。
【請求項１１】
上記溝が上記管状のハウジング構造体の半径方向内方に向いた表面により部分的に画定されることを特徴とする請求項１０に記載のころ軸受組立体。
【請求項１２】
シャフト上に締まりばめされる軸受内側リングを有することを特徴とする請求項１０又は１１に記載のころ軸受組立体。
【請求項１３】
上記外側リングが上記ハウジング内で締まりばめされないことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載のころ軸受組立体。
【請求項１４】
実質上ここに記載され図１ないし５に示されたようなころ軸受組立体。
【国際調査報告】
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2004522089.tif 000018
2004522089.tif 000019
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