(57)【要約】【課題】最もピーリングが発生し易い両内輪軌道６、６の耐ピーリング性を向上させて、自動調心ころ軸受の耐久性をより一層向上させる。【解決手段】外輪軌道５の表面粗さをＲａo 、上記両内輪軌道６、６の表面粗さをＲａi 、各球面ころ３、３の転動面の表面粗さをＲａr とした場合に、Ｒａo ＞Ｒａi ＞Ｒａr を満たす。Ｒａo ＞Ｒａi により、上記各球面ころ３、３のスキューを抑えて、スキューに基づくピーリングの発生を抑える。Ｒａi ＞Ｒａr により、上記両内輪軌道６、６の耐ピーリング性を向上させて、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状凹面である外輪軌道を、その内周面に形成した外輪と、この外輪軌道と対向する１対の内輪軌道を、その外周面に形成した内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に、２列に分けて、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた球面ころとを備えた自動調心ころ軸受に於いて、上記外輪軌道の表面粗さをＲａo 、上記両内輪軌道の表面粗さをＲａi 、上記各球面ころの転動面の表面粗さをＲａr とした場合に、Ｒａo ＞Ｒａi ＞Ｒａr を満たす事を特徴とする自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る自動調心ころ軸受は、例えばハウジングの内側に回転軸を支承する為に、製紙機械、金属の圧延機等、各種産業機械装置のロール等の回転支持部に組み込んだ状態で使用する。
【背景技術】
【０００２】
例えば重量の嵩む軸をハウジングの内側に回転自在に支承する為に従来から、例えば特許文献１、２に記載された様な自動調心ころ軸受が使用されている。図１は、このうちの特許文献２に記載された、本発明の対象となる自動調心ころ軸受の１例を示している。この自動調心ころ軸受は、互いに同心に組み合わされた外輪１と内輪２との間に、複数の球面ころ３、３を転動自在に配列して成る。そして、保持器４、４により、これら複数の球面ころ３、３の分離防止を図っている。
【０００３】
上記外輪１の内周面には、単一の中心を有する球状凹面である外輪軌道５を形成している。又、内輪２の外周面の幅方向（図１の左右方向）両側には、それぞれが上記外輪軌道５と対向する、１対の内輪軌道６、６を形成している。又、上記複数の球面ころ３、３は、その最大径部が各球面ころ３、３の軸方向長さの中央部にある対称形で、上記外輪軌道５と上記１対の内輪軌道６、６との間に、２列に分けて、両列毎に複数個ずつ、転動自在に設けている。
【０００４】
上述の様に構成される自動調心ころ軸受により、例えばハウジングの内側に回転軸を支承する場合、外輪１をハウジングに内嵌固定し、内輪２を回転軸に外嵌固定する。回転軸と共に内輪２が回転する場合には、複数の球面ころ３、３が転動して、この回転を許容する。ハウジングの軸心と回転軸の軸心とが不一致の場合、外輪１の内側で内輪２が調心する（外輪１の中心軸に対し内輪２の中心軸を傾斜させる）事で、この不一致を補償する。この場合に於いて、外輪軌道５は単一球面状に形成されている為、上記複数の球面ころ３、３の転動は、不一致補償後に於いても、円滑に行なわれる。
【０００５】
上述の様に構成し作用する自動調心ころ軸受は、幾何学的な問題から、上記各球面ころ３、３の転動面と上記外輪軌道５及び上記両内輪軌道６、６との接触部で、必ず滑りを生じる。即ち、上記各球面ころ３、３の転動面の直径は、軸方向中央部で大きく、両端部で小さくなっている為、この転動面の周速が軸方向中央部と両端部とで互いに異なる状態となる。この結果、上記各球面ころ３、３の転動面と上記外輪軌道５及び上記両内輪軌道６、６との接触状態は、少なくとも一部で、滑り接触状態となる。従って、自動調心ころ軸受の運転時に於ける発熱量は、一般的な円筒ころ軸受や玉軸受に比べて多くなる。又、この発熱量は、上記各球面ころ３、３の回転中心の方向が正規の方向からずれる、所謂スキユーが発生した場合に、より多くなる。運転時の発熱量が多くなる程、潤滑の為に内部に封入したグリースの劣化が著しくなったり、上記各球面ころ３、３の転動面や上記外輪軌道５及び上記両内輪軌道６、６の劣化が著しくなる等、自動調心ころ軸受の耐久性を損なう原因となる。
【０００６】
この様な耐久性低下の原因となる発熱を抑える為、自動調心ころ軸受内部での、各球面ころ３、３の転動面と外輪軌道５及び内輪軌道６、６との接触面積を調節したり、これら各軌道５、６の表面粗さを調整して、上記各球面ころ３、３の転動面と上記外輪軌道５との接触部の摩擦係数や、これら各球面ころ３、３の転動面と上記両内輪軌道６、６との間の摩擦係数を規制する事が、従来から行なわれている。例えば、前記特許文献１には、上記各球面ころ３、３の転動面と上記両内輪軌道６、６との接触部の滑り摩擦係数を、これら各球面ころ３、３の転動面と上記外輪軌道５との接触部の滑り摩擦係数よりも小さくする事が記載されている。又、前記特許文献２には、上記外輪軌道５の表面粗さの下限値（粗さ範囲の最小値）Ｒａo と上記両内輪軌道６、６の表面粗さの上限値（粗さ範囲の最大値）Ｒａi との比Ｒａo ／Ｒａi を、１．５以上（Ｒａo ／Ｒａi ≧１．５）にする事が記載されている。
【０００７】
上述の様な特許文献１、２に記載された従来技術は、何れも自動調心ころ軸受が早期に損傷する原因になる、発熱量の増大やピーリングを引き起こす、上記各球面ころ３、３のスキューを防止する事を意図している。即ち、これら各球面ころ３、３のスキューを抑える為に、これら各球面ころ３、３の転動面と上記両内輪軌道６、６との接触部の滑り摩擦係数を、これら各球面ころ３、３の転動面と上記外輪軌道５との接触部の滑り摩擦係数よりも小さくして、これら各球面ころ３、３をスキューさせる方向に加わるモーメント（スキューモーメント）を小さく抑える事を意図している。具体的には、上記外輪軌道５の表面粗さを上記両内輪軌道６、６の表面粗さよりも大きくなる様に、これら各軌道５、６の表面粗さを規制するものである。
【０００８】
上述の様な特許文献１、２に記載された発明によれば、球面ころ３、３がスキューする事によるピーリングの発生を抑える事はできる。一方、ピーリングが発生する主な原因の一つとして、球面ころ等の転動体のスキュー以外に、相手部品の表面粗さが粗い事が、例えば特許文献３に記載されている様に、従来から知られている。又、自動調心ころ軸受の場合、転がり接触部を構成する各面（各球面ころ３、３の転動面、外輪軌道５、両内輪軌道６、６）のうちの両内輪軌道６、６にピーリングが発生し易い事は、広く知られている。従って、自動調心ころ軸受の耐久性を確保する為には、上記両内輪軌道６、６部分にピーリングが発生しない様にする必要がある。
【０００９】
これらを考慮した場合、自動調心ころ軸受の耐久性を確保すべくピーリングの発生を抑える為には、上記各球面ころ３、３のスキューを抑えるだけでなく、ピーリングが発生し易い、上記両内輪軌道６、６の相手面の表面粗さに就いても配慮する必要がある。即ち、上記各球面ころ３、３のスキューを抑える為に上記外輪軌道５の表面粗さを上記両内輪軌道６、６の表面粗さより大きくするだけでは不十分であり、自動調心ころ軸受の耐久性を更に向上させる為には、ピーリングが発生し易い上記両内輪軌道６、６の相手面である、上記各球面ころ３、３の転動面の表面粗さに就いても考慮する必要がある。
【００１０】
【特許文献１】特公昭５７−６１９３３号公報
【特許文献２】特開２００５−３０４２５号公報
【特許文献３】特開昭６１−２４８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、自動調心ころ軸受の耐久性をより向上させるべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の自動調心ころ軸受は、前述した従来から知られている自動調心ころ軸受と同様、図１に示す様に、外輪１と、内輪２と、複数個の球面ころ３、３とを備える。
このうちの外輪１は、単一の中心を有する球状凹面である外輪軌道５を、その内周面に形成している。
又、上記内輪２は、上記外輪軌道５と対向する１対の内輪軌道６、６を、その外周面に形成している。
又、上記各球面ころ３、３は、上記外輪軌道５と上記両内輪軌道６、６との間に、２列に分けて、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられている。
特に、本発明の自動調心ころ軸受に於いては、上記外輪軌道５の表面粗さをＲａo 、上記両内輪軌道６、６の表面粗さをＲａi 、上記各球面ころ３、３の転動面の表面粗さをＲａr とした場合に、Ｒａo ＞Ｒａi ＞Ｒａr を満たす。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様に本発明の自動調心ころ軸受の場合には、自動調心ころ軸受で最もピーリング損傷の発生し易い両内輪軌道６、６が接触する各球面ころ３、３の転動面の表面粗さＲａr が、これら両内輪軌道６、６の表面粗さＲａi よりも小さい（Ｒａi ＞Ｒａr ）。この為、これら両内輪軌道６、６の表面疲労が低減され、ピーリングの発生を抑えられる。又、外輪軌道５の表面粗さＲａo が、これら両内輪軌道６、６の表面粗さＲａi よりも大きい（Ｒａo ＞Ｒａi ）ので、前述の特許文献１、２に記載されている様に、上記各球面ころ３、３のスキューを抑えられて、スキューに基づく各接触部の滑り摩擦の増大を抑えられ、スキューに基づくピーリングの発生も抑えられる。この様に本発明の場合には、異なる２種類の原因によるピーリングの発生を、何れも抑えられて、自動調心ころ軸受の耐久性をより一層向上させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１により、本発明の実施の形態の１例に就いて説明する。尚、この図１に示した構造を有する自動調心ころ軸受は、例えば、一般産業機械、工作機械、振動篩、鉄鋼機械、二輪車用エンジン等に使用される。尚、本発明は、上記図１に示した構造に限らず、自動調心ころ軸受であれば、各種構造で実施できる。又、この図１に示した自動調心ころ軸受の基本構造は前述した通りであるから、先に説明しなかった部分に就いて説明する。
【００１５】
外輪軌道５及び両内輪軌道６、６は、それぞれの両端部の直径ｄ1 、ｄ2 より中央部の径ｄ3 、ｄ4 を大きくしている。又、保持器４の端部内周面は、上記両内輪軌道６、６の端部外周面に、隙間Ｓを介して対向している。
上述の様な自動調心ころ軸受に関して本発明を実施する為に、上記両内輪軌道６、６の表面粗さＲａi よりも、上記外輪軌道５の表面粗さＲａo を大きくしている（Ｒａi ＜Ｒａo ）。この為、各球面ころ３、３にスキューモーメントが加わりにくくなり、これら各球面ころ３、３の転動面と、上記両内輪軌道６、６及び上記外輪軌道５との接触部でスキューによる滑りが生じにくくなる。そして、上記各球面ころ３、３の転動面、上記両内輪軌道６、６、上記外輪軌道５に、それぞれスキューに基づくピーリングが発生する事を抑えられる。
【００１６】
更に、本例の場合には、上記各球面ころ３、３の転動面の表面粗さＲａr を、自動調心ころ軸受のうちで、最もピーリングが発生し易い、上記両内輪軌道６、６の表面粗さＲａi よりも小さくしている為、これら両内輪軌道６、６の表面疲労が低減される。この為、これら両内輪軌道６、６にピーリングが発生する事をより抑える事ができて、自動調心ころ軸受の耐久性をより一層向上させる（より長寿命化を図る）事ができる。
尚、上記両内輪軌道６、６の表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａi は０．１０〜０．１５μｍの範囲に、上記外輪軌道５の表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａo は０．１５〜０．４０μｍの範囲に、上記各球面ころ３、３の転動面の表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａr は０．１０μｍ以下に、それぞれ設定する事により、これら各部分の表面粗さＲａo 、Ｒａi 、Ｒａr がＲａo ＞Ｒａi ＞Ｒａr を満たす様にする事が好ましい。尚、上記各球面ころ３、３の転動面の表面粗さＲａr は、小さい程好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の対象となる自動調心ころ軸受の１例を示す断面図。
【符号の説明】
【００１８】
１    外輪
２    内輪
３    球面ころ
４    保持器
５    外輪軌道
６    内輪軌道
【図１】
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