(57)【要約】      （修正有）【課題】もみ抜き保持器に作用する荷重を低減可能な自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】自動調心ころ軸受は、外周面に二列の軌道面を有する内輪と、内周面に球状凹面である軌道面を有する外輪と、内輪及び外輪の各軌道面間に転動自在に二列に設けられた複数のころと、ころを保持するもみ抜き保持器と、を備え、もみ抜き保持器が、周方向に沿って延びる円環形状の環状体と、該環状体の両側にそれぞれ一定の間隔を隔てて軸方向に突出するように設けられた複数の柱部とからなり、環状体の側面と隣接する柱部によってころを保持するポケットを周方向に沿って形成する。環状体は、内輪１１の外周面あるいは外輪の軌道面に案内され、内輪の外周面あるいは外輪の軌道面と環状体との間のラジアル方向案内隙間をＣｇ、ころと柱部との間の周方向におけるポケット隙間をＣｐとするときに、Ｃｇ＜１．１Ｃｐを満たす。【選択図】図６
2012149703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に二列の軌道面を有する内輪と、
内周面に球状凹面である軌道面を有する外輪と、
前記内輪及び前記外輪の各軌道面間に転動自在に二列に設けられた複数のころと、
前記ころを保持するもみ抜き保持器と、を備え、
該もみ抜き保持器が、周方向に沿って延びる円環形状の環状体と、該環状体の両側にそれぞれ一定の間隔を隔てて軸方向に突出するように設けられた複数の柱部とからなり、前記環状体の側面と隣接する柱部によって前記ころを保持するポケットを周方向に沿って形成する自動調心ころ軸受であって、
前記環状体は、前記内輪の外周面あるいは前記外輪の軌道面に案内され、
前記内輪の外周面あるいは前記外輪の軌道面と前記環状体との間のラジアル方向案内隙間をＣｇ、前記ころと前記柱部との間の周方向におけるポケット隙間をＣｐとするときに、Ｃｇ＜１．１Ｃｐを満たすことを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記ラジアル方向案内隙間Ｃｇと前記ポケット隙間Ｃｐとは、０．７Ｃｐ＜Ｃｇを満たすことを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記もみ抜き保持器における前記環状体の側面と前記柱部との間の隅部の円弧半径をＲｃ、前記ころの外周面と端面との間の角部におけるころ軸方向及びころ軸直角方向の面取り寸法、角部円弧半径をそれぞれＡ、Ｂ、Ｒ、これらのころ軸方向及びころ軸直角方向の面取り寸法、角部円弧半径の最小値をＡｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、Ｒｍｉｎとするとき、前記円弧半径Ｒｃは、
０．５Ａｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ａｍｉｎ、
０．５Ｂｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｂｍｉｎ、
０．５Ｒｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｒｍｉｎ、
を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動調心ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動調心ころ軸受に関し、特に、振動篩装置などの振動を伴う機械や、遊星歯車減速機の遊星歯車支持用に使用可能な自動調心ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自転しながら公転するような遊星歯車減速機の遊星歯車支持等に使用される自動調心ころ軸受として、保持器が軌道輪（内輪及び外輪）の一方で案内されるものが知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００３】
特許文献１では、分割型のプレス保持器をガイドリングを介して外輪で案内する自動調心ころ軸受が記載されている。この自動調心ころ軸受においては、振動に伴う装置への適用を良好するため、図８に示すように、第二フランジ１１９と内輪１１１の間に形成されるクリアランスｄが、ころの中心１２４と軸受の中心１２５とを結ぶ線１２３に平行な方向での柱部１２０ところ１１５との間の第一距離ａと同様に、ガイドリング１１７と外輪１１２との間の第二距離ｂと、ガイドリング１１７と第一フランジ１１８との間の第三距離ｃとの和よりも大きくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６７１３７号公報
【特許文献２】特開２００８−１８５１７５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９６５８９号公報
【特許文献４】特開２００９−３６３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の自動調心ころ軸受においては、保持器がプレス保持器であり、生産数が少ない場合にはもみ抜き保持器に比べて製造コストが高く、また、ガイドリングを用いるため更に製造コストがかかる場合があった。
【０００６】
また、もみ抜き保持器は、プレス保持器とは異なる特性を有するものであるため、特許文献１に記載の距離関係をもみ抜き保持器に適用しても、自転しながら公転するような遊星歯車減速機の遊星歯車支持等に使用された場合に保持器に作用する荷重を低減できるとは限らないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、もみ抜き保持器に作用する荷重を低減可能な自動調心ころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、
（１）外周面に二列の軌道面を有する内輪と、
内周面に球状凹面である軌道面を有する外輪と、
前記内輪及び前記外輪の各軌道面間に転動自在に二列に設けられた複数のころと、
前記ころを保持するもみ抜き保持器と、を備え、
該もみ抜き保持器が、周方向に沿って延びる円環形状の環状体と、該環状体の両側にそれぞれ一定の間隔を隔てて軸方向に突出するように設けられた複数の柱部とからなり、前記環状体の側面と隣接する柱部によって前記ころを保持するポケットを周方向に沿って形成する自動調心ころ軸受であって、
前記環状体は、前記内輪の外周面あるいは前記外輪の軌道面に案内され、
前記内輪の外周面あるいは前記外輪の軌道面と前記環状体との間のラジアル方向案内隙間をＣｇ、前記ころと前記柱部との間の周方向におけるポケット隙間をＣｐとするときに、Ｃｇ＜１．１Ｃｐを満たすことを特徴とする自動調心ころ軸受。
（２）前記ラジアル方向案内隙間Ｃｇと前記ポケット隙間Ｃｐとは、０．７Ｃｐ＜Ｃｇを満たすことを特徴とする（１）に記載の自動調心ころ軸受。
（３）前記もみ抜き保持器における前記環状体の側面と前記柱部との間の隅部の円弧半径をＲｃ、前記ころの外周面と端面との間の角部におけるころ軸方向及びころ軸直角方向の面取り寸法、角部円弧半径をそれぞれＡ、Ｂ、Ｒ、これらのころ軸方向及びころ軸直角方向の面取り寸法、角部円弧半径の最小値をＡｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、Ｒｍｉｎとするとき、前記円弧半径Ｒｃは、
０．５Ａｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ａｍｉｎ、
０．５Ｂｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｂｍｉｎ、
０．５Ｒｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｒｍｉｎ、
を満たすことを特徴とする（１）又は（２）に記載の自動調心ころ軸受。
【発明の効果】
【０００９】
上記（１）に記載の発明によれば、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間ＣｐとをＣｇ＜１．１Ｃｐを満たすようにすることで、保持器に作用する荷重を低減することができる。
【００１０】
上記（２）に記載の発明によれば、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間Ｃｐとを０．７Ｃｐ＜Ｃｇを満たすようにすることで、保持器の案内面に作用する案内面荷重の増加を抑制することができる。
【００１１】
上記（３）に記載の発明によれば、０．５Ａｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ａｍｉｎ、０．５Ｂｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｂｍｉｎ、０．５Ｒｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｒｍｉｎとすることで、保持器の隅部に応力が集中するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受の保持器の正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受を周方向に展開した展開図、（ｂ）は保持器の隅部円弧半径、ころの角部面取り寸法及び角部円弧半径を説明する説明図である。
【図４】Ｃｇ／Ｃｐ＝１の場合の保持器荷重ところ公転回数の関係を示すグラフである。
【図５】Ｃｇ／Ｃｐ＝１．２７の場合の保持器荷重ところ公転回数の関係を示すグラフである。
【図６】保持器荷重とＣｇ／Ｃｐとの関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受の断面図である。
【図８】（ａ）は特許文献１に記載の自動調心ころ軸受の断面図であり、（ｂ）は（ａ）の（ｂ）−（ｂ）線矢視図である。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受の断面図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受の保持器の正面図であり、図３（ａ）は本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受を周方向に展開した展開図、図３（ｂ）は保持器の隅部円弧半径、ころの角部面取り寸法及び角部円弧半径を説明する説明図である。
【００１４】
自動調心ころ軸受１０は、図１に示すように、内輪１１と外輪１２との間に、二列にころ１３，１３を各列毎に複数配置し、各列のころ１３は、一体型のもみ抜き保持器（以下、単に保持器とも呼ぶ。）１６により、周方向の間隔が一定に保持されている。
【００１５】
内輪１１は、外周面に二列の軌道溝１１ａ，１１ａが設けられ、これらの軌道溝１１ａ，１１ａの溝底に軌道面１１ｂ，１１ｂが形成される。
【００１６】
外輪１２は、内周面に球状凹面である軌道面１２ａを有し、この軌道面１２ａの曲率中心が自動調心ころ軸受１０の中心に一致しており、自動調心ころ軸受１０の自動調心性が確保されている。外輪１２の幅方向中間位置には、周方向で少なくとも一ヶ所に潤滑剤を注入する潤滑剤注入孔１２ｂが外輪１２を貫通するように形成されている。
【００１７】
各列に配置されたころ１３は、たる形の転動面１３ａを有し、外輪１２の軌道面１２ａと内輪１１の軌道面１１ｂ間で転動する。
【００１８】
保持器１６は、金属製で、且つ、削り加工により製造されたもみ抜き保持器であり、外輪案内で使用される。保持器１６は、図１〜図３で示すように、軌道面１１ｂ，１１ｂ、１２ａ間の中央部にその周方向に沿って延びる円環形状の環状体１６ａと、この環状体１６ａの両側にそれぞれ一定の間隔を隔てて軸方向に突出するように設けられた複数の柱部１６ｂ、１６ｂと、からなり、環状体１６ａの側面１６ｆと隣接する柱部１６ｂ、１６ｂによって複数のポケット１６ｅ、１６ｅ…をその周方向に沿って形成する。保持器１６の各ポケット１６ｅ、１６ｅ…は各ころ列間でその周方向に半ピッチずつずれるように形成される。このように構成された保持器１６は、各ポケット１６ｅ、１６ｅ…に各列のころ１３、１３…をそれぞれ独立して収容することで環状体１６ａの両側にそれぞれ各ころ列を形成すると共に、各ころ列の各ころ１３、１３…をその周方向に沿って一定の間隔を隔てて転動自在に保持するようになっている。また、各列のころ１３、１３…は環状体１６ａを挟んで交互に配置するようになっている。
【００１９】
環状体１６ａは、外周面に外輪１２の軌道面１２ａに案内される案内面１６ｄが形成され、軌道面１２ａと案内面１６ｄとの間には所定の隙間が確保される。この隙間は、軌道面１２ａの内径と案内面１６ｄの外径との差であるラジアル方向案内隙間Ｃｇの１／２の長さ（Ｃｇ／２）となっている。また、ころ１３と柱部１６ｂとの間にも、円周方向において所定の隙間が柱部１６ｂの円周方向側面に亘って確保される。この隙間は、ころ１３の直径と周方向におけるポケット長さとの差であるポケット隙間Ｃｐの１／２の長さ（Ｃｐ／２）となっている。
【００２０】
ここで、本発明の自動調心ころ軸受１０においては、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間Ｃｐとの関係が、Ｃｇ＜１．１Ｃｐ、好ましくは０．７Ｃｐ＜Ｃｇ＜１．１Ｃｐ、より好ましくはＣｇ≒Ｃｐに設定される。このように設定されることで、自転しながら公転するような遊星歯車減速機の遊星歯車支持等に使用された場合に、図２に示した遊星運動による遠心力が作用しても、保持器１６の案内面１６ｄに作用する案内面荷重Ｘ及びポケット１６ｅに作用するポケット荷重Ｙを低減することができる。
【００２１】
また、図３（ｂ）に示すように、ころ１３における転動面１３ａと端面１３ｂとの角部１３ｃの面取り寸法を、ころ１３の中心軸線１３Ｄに沿った方向の寸法をＡ、中心軸線１３Ｄに直交する方向の寸法をＢ、円弧半径をＲとし、保持器１６の環状体１６ａの側面１６ｆと柱部１６ｂと間の隅部１６ｋの円弧半径をＲｃとし、寸法Ａ、Ｂ、円弧半径Ｒのそれぞれの最小値をＡｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、Ｒｍｉｎとすると、保持器１６の隅部１６ｋの円弧半径Ｒｃは、０．５Ａｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ａｍｉｎ、０．５Ｂｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｂｍｉｎ、０．５Ｒｍｉｎ≦Ｒｃ＜Ｒｍｉｎとなるように設定される。ここで、最小値をＡｍｉｎ、Ｂｍｉｎ、Ｒｍｉｎは、それぞれの寸法公差を考慮したものである。
【００２２】
このように円弧半径Ｒｃが設定された理由は、Ａｍｉｎ≦Ｒｃ、Ｂｍｉｎ≦Ｒｃ、Ｒｍｉｎ≦Ｒｃである場合は、ころ１３の角部１３ｃが保持器１６の隅部１６ｋに当たるため、ころ１３とポケット１６ｅとの間に円周方向のポケット隙間Ｃｐ及び軸方向の隙間を確保できなくなってしまうからであり、また、Ｒｃ＜０．５Ａｍｉｎ、Ｒｃ＜０．５Ｂｍｉｎ、Ｒｃ＜０．５Ｒｍｉｎである場合は、保持器１６の隅部１６ｋの円弧半径Ｒｃが非常に小さくなり、応力が集中してしまうからである。
【００２３】
保持器１６の外周面の一部には、対向する位置に平行に形成された切欠き部１６ｇ，１６ｇが形成される。即ち、切欠き部１６ｇ，１６ｇが形成された部分は、外周面が平面状に肉厚が薄くなっている。これにより、切欠き部１６ｇ，１６ｇ間距離が、外輪１２（図１参照）の軌道面１２ａ（図１参照）の縁（軸方向端面）の内径よりも小さくなり、保持器１６をこれらの切欠き部１６ｇ，１６ｇから外輪１２内に挿入して外輪１２に保持器１６を組付けることが可能になる。
【００２４】
より具体的に自動調心ころ軸受１０の組立ては、先にころ１３と保持器１６を内輪１１の軌道面１１ｂに組み付けて、ころ１３と保持器１６を組み付けた内輪１１を外輪１２に直角に差し込み、直角に差し込んだ内輪１１を、外輪１２と平行になるように９０°回転させて、ころ１３と保持器１６を組み付けた内輪１１を外輪１２に組み込んでいる。この内輪１１を直角に差し込む際、切欠き部１６ｇ，１６ｇ部分に組み込まれるころ１３は取り外され、内輪１１を外輪１２に組み込んだ後、内輪１１を調心傾斜させて組みつけられる。
【００２５】
なお、本発明の自動調心ころ軸受１０は、このような切欠き１６ｇ，１６ｇが形成された保持器１６に限定されるものではないが、このような切欠き１６ｇ，１６ｇが形成された保持器１６は薄肉部の強度が低いため、保持器１６の破損を防止するために特に有効である。
【実施例】
【００２６】
次に本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例として、保持器に作用する荷重を評価するため、保持器の運動をコンピュータでシミュレーションした。シミュレーションの条件としては、ころ径：２４ｍｍ、ころ数：１９個２列、外輪軌道球径：９８ｍｍとし、この自動調心ころ軸受を遊星歯車減速器の遊星歯車回転部に使用した場合を想定した。
【００２７】
図４は、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間Ｃｐとが等しい（Ｃｐ＝０．５５ｍｍ、Ｃｇ＝０．５５ｍｍ、Ｃｇ／Ｃｐ＝１）場合の、保持器荷重（案内面荷重及びポケット荷重）ところ公転回数との関係を示すグラフであり、図５は、Ｃｐ＝０．５５ｍｍ、Ｃｇ＝０．７ｍｍ、Ｃｇ／Ｃｐ＝１．２７の場合の保持器荷重ところ公転回数の関係を示すグラフである。
【００２８】
図４からわかるように、Ｃｇ／Ｃｐ＝１の場合、ポケット荷重、案内面荷重はそれぞれ小さく、また、荷重の変動も小さいことがわかる。これに対し、Ｃｇ／Ｃｐ＝１．２７の場合には、図５からわかるように、ポケット荷重、案内面荷重はそれぞれ大きく、また、変動も大きいことがわかる。
【００２９】
これは、ラジアル方向案内隙間Ｃｇがポケット隙間Ｃｐに比べて所定以上大きい場合に、保持器が振れ回るため、保持器に大きい荷重が作用するものと考えられる。
【００３０】
図６は、保持器荷重とＣｇ／Ｃｐとの関係を示すグラフであり、ポケット隙間Ｃｐに対しラジアル方向案内隙間Ｃｇを変化させた場合のポケット荷重（平均値）と案内面荷重（平均値）の計算結果である。
【００３１】
図６から、Ｃｇ／Ｃｐを次第に大きくしていくと、Ｃｇ／Ｃｐ＞１．１でポケット荷重が急上昇することがわかる。また、Ｃｇ／Ｃｐを次第に小さくしていくと、Ｃｇ／Ｃｐ＜０．６８（≒０．７）で案内面荷重が徐々に上昇することがわかる。
【００３２】
以上の結果から、自動調心ころ軸受においては、遠心力が作用する状況下であっても、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間ＣｐとがＣｇ＜１．１Ｃｐのときに、保持器の案内面と柱部との荷重分担とのバランスが保たれ、案内面荷重、ポケット荷重がそれぞれ小さい状態で安定するという結果が得られた。また、さらにラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間Ｃｐとが０．７Ｃｐ＜Ｃｇのときに、案内面荷重の増加が抑制されるという結果が得られた。
【００３３】
図７は、本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受の断面図である。なお、第１実施形態と同一の構成部分については同一符号を付して説明を省略する。
自動調心ころ軸受２０は、内輪１１と外輪１２との間に、二列にころ１３，１３を各列毎に複数配置し、各列のころ１３は、一体型のもみ抜き保持器２６により、周方向の間隔が一定に保持されている。
【００３４】
保持器２６は、金属製で、且つ、削り加工により製造されたもみ抜き保持器であり、内輪案内で使用される。保持器２６は、軌道面１１ｂ，１１ｂ、１２ａ間の中央部にその周方向に沿って延びる円環形状の環状体２６ａと、この環状体２６ａの両側にそれぞれ一定の間隔を隔てて軸方向に突出するように設けられた複数の柱部２６ｂ、２６ｂと、からなり、環状体２６ａの側面と隣接する柱部２６ｂ、２６ｂによって複数のポケットをその周方向に沿って形成する。保持器２６の各ポケットは各ころ列間でその周方向に半ピッチずつずれるように形成される。このように構成された保持器２６は、各ポケットに各列のころ１３、１３…をそれぞれ独立して収容することで環状体２６ａの両側にそれぞれ各ころ列を形成すると共に、各ころ列の各ころ１３、１３…をその周方向に沿って一定の間隔を隔てて転動自在に保持するようになっている。また、各列のころ１３、１３…は環状体２６ａを挟んで交互に配置するようになっている。
【００３５】
保持器２６の環状体２６ａは、内周面に内輪１２の軌道溝１１ａ，１１ａ間に位置する中央外周面１２ｃに案内される案内面２６ｄが形成され、中央外周面１２ｃと案内面２６ｄとの間には所定の隙間が確保される。この隙間は、中央外周面１２ｃの外径と案内面２６ｄの内径との差であるラジアル方向案内隙間Ｃｇの１／２の長さ（Ｃｇ／２）となっている。また、ころ１３と柱部２６ｂとの間にも、円周方向において所定の隙間が柱部２６ｂの円周方向側面に亘って確保される。この隙間は、ころ１３の直径と周方向におけるポケット長さとの差であるポケット隙間Ｃｐの１／２の長さ（Ｃｐ／２）となっている。
【００３６】
そして、本発明の自動調心ころ軸受２０においても、ラジアル方向案内隙間Ｃｇとポケット隙間Ｃｐとの関係が、Ｃｇ＜１．１Ｃｐ、好ましくは０．７Ｃｐ＜Ｃｇ＜１．１Ｃｐ、より好ましくはＣｇ≒Ｃｐに設定される。
【００３７】
本発明は、本実施形態のように、保持器２６が内輪案内で使用される自動調心ころ軸受にも適用することができ、保持器に作用する荷重を低減することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【符号の説明】
【００３９】
１０，２０  自動調心ころ軸受
１１  内輪
１１ｂ  軌道面
１２  外輪
１２ａ  軌道面
１３  ころ
１６，２６  保持器
１６ａ，２６ａ  環状体
１６ｂ，２６ｂ  柱部
１６ｄ，２６ｄ  案内面
１６ｆ  側面
１６ｋ  隅部
１２ｃ  中央外周面（外周面）
Ａ，Ｂ  面取り寸法
Ｃｇ  ラジアル方向案内隙間
Ｃｐ  ポケット隙間
Ｒ  ころ角部の円弧半径
Ｒｃ  保持器隅部の円弧半径
【図１】
2012149703.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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