(57)【要約】【課題】案内輪の外周側の角部が、球面ころの軸方向内側の端面に接触するのを防ぐことができる自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】外軌道面１１を有している外輪１と、内軌道面２１を二列有している内輪２と、外軌道面１１と二列の内軌道面２１との間に二列配置されかつ各列毎に周方向に複数設けられている球面ころ３と、各列の複数の球面ころ３を保持する環状の保持器５と、二列の球面ころ３，３の列間に設けられている環状の案内輪６とを備えている。球面ころ３は、凸曲面からなる面取り部３３を有している。案内輪６は、面取り部３３が接触する側面７を両側に有し、これら両側の側面７，７間の軸方向幅が、内周側から外周側に向かうにつれて漸次小さくなっている。【選択図】      図１
2012017770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に凹曲面からなる外軌道面を有している外輪と、外周に凹曲面からなる内軌道面を二列有している内輪と、前記外軌道面と二列の前記内軌道面との間に二列配置されかつ各列毎に周方向に複数設けられている球面ころと、各列の前記複数の球面ころを周方向に所定間隔あけて保持する環状の保持器と、前記保持器と前記内輪との間であって前記二列の球面ころの列間に設けられている環状の案内輪と、を備え、
前記球面ころそれぞれは、当該球面ころの外周面と軸方向内側の端面との間に凸曲面からなる面取り部を有し、
前記案内輪は、前記面取り部が接触する側面を両側に有し、これら両側の側面間の軸方向幅が、内周側から外周側に向かうにつれて漸次小さくなっていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記案内輪の内周側の角部は、当該案内輪の前記側面と前記面取り部との接触部位よりも軸方向外方に位置している請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
【請求項３】
前記保持器は、前記二列の球面ころの列間に設けられ前記案内輪の外周面と接触する円環部と、前記円環部から軸方向一方側に延びて設けられ当該一方側の列の周方向で隣り合う前記球面ころ間毎に配置されている第１の柱部と、前記円環部から軸方向他方側に延びて設けられ当該他方側の列の周方向で隣り合う前記球面ころ間毎に配置されている第２の柱部と、を有している請求項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する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動調心ころ軸受として、例えば、特許文献１に記載のものがある。この自動調心ころ軸受は、図４の縦断面図に示しているように、内周に外軌道面８２を有している外輪８１と、外周に二列の内軌道面８３を有している内輪８５と、外軌道面８２と二列の内軌道面８３との間に設けられている二列の球面ころ８６と、各列の複数の球面ころ８６を周方向に所定間隔あけて保持している環状の保持器８８と、二列の球面ころ８６の列間に設けられている環状の案内輪９０とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４４９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されているような、従来の自動調心ころ軸受では、球面ころ８６の軸方向内側の端面８６ａが、環状の案内輪９０の側面９０ａに接触することにより、当該球面ころ８６の軸方向の位置が規制される。
そして、特許文献１に記載の自動調心ころ軸受では、案内輪９０の側面９０ａに形成されている平坦部９１の上端９１ａが、球面ころ８６の端面８６ａに形成されているぬすみ部８６ｂの角部（エッジ部）よりも、軸受の中心側（図４では下側）に位置するように構成されている。この構成によれば、ぬすみ部８６ｂの角部が、案内輪９０の側面９０ａの平坦部９１に接触するのを防ぎ、局部摩耗の発生を防止している。
【０００５】
しかし、案内輪９０の側面９０ａにおける前記平坦部９１の上端９１ａが、球面ころ８６の軸方向内側の端面８６ａに接触し、しかも、当該平坦部９１の上端９１ａ（案内輪９０の外周側の部分）に、角部が存在すると、その角部が大きな鈍角であったとしても、当該角部（上端９１ａ）と、球面ころ８６の端面８６ａとが、局部的に高い接触面圧で接触し、局部摩耗が発生し、軸受寿命が短くなるおそれがある。また、自動調心ころ軸受では、球面ころ８６がスキューする（正規の自転軸から傾く）ため、従来の構成では、前記局部摩耗は加速される。
【０００６】
そこで、本発明は、案内輪の外周側の角部が、球面ころの軸方向内側の端面に接触するのを防ぐことができる自動調心ころ軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動調心ころ軸受は、内周に凹曲面からなる外軌道面を有している外輪と、外周に凹曲面からなる内軌道面を二列有している内輪と、前記外軌道面と二列の前記内軌道面との間に二列配置されかつ各列毎に周方向に複数設けられている球面ころと、各列の前記複数の球面ころを周方向に所定間隔あけて保持する環状の保持器と、前記保持器と前記内輪との間であって前記二列の球面ころの列間に設けられている環状の案内輪とを備え、前記球面ころそれぞれは、当該球面ころの外周面と軸方向内側の端面との間に凸曲面からなる面取り部を有し、前記案内輪は、前記面取り部が接触する側面を両側に有し、これら両側の側面間の軸方向幅が、内周側から外周側に向かうにつれて漸次小さくなっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、球面ころの面取り部が案内輪の側面に接触し、この案内輪が有している両側の側面間の軸方向幅が、内周側から外周側に向かうにつれて漸次小さくなるため、案内輪の各側面は、内周側から外周側に向かうにつれて、球面ころの軸方向内側の端面から離れる形状となる。このため、案内輪の外周側の角部が、球面ころの軸方向内側の端面に接触することがなく、従来のような、案内輪の外周側の角部と、球面ころの軸方向内側の端面との間における局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【０００９】
また、前記案内輪の内周側の角部は、当該案内輪の前記側面と前記面取り部との接触部位よりも軸方向外側に位置しているのが好ましい。
この場合、案内輪の内周側の角部が、球面ころに接触するのを防ぐことができ、案内輪の内周側においても、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００１０】
また、前記保持器は、前記二列の球面ころの列間に設けられ前記案内輪の外周面と接触する円環部と、前記円環部から軸方向一方側に延びて設けられ当該一方側の列の周方向で隣り合う前記球面ころ間毎に配置されている第１の柱部と、前記円環部から軸方向他方側に延びて設けられ当該他方側の列の周方向で隣り合う前記球面ころ間毎に配置されている第２の柱部とを有しているのが好ましい。
この場合、案内輪の外周面によって、保持器の円環部がガイドされ、この円環部の軸方向両側にある第１の柱部と第２の柱部とをまとめて、径方向について所定の位置に配置させることができる。つまり、円環部、第１の柱部及び第２の柱部が一体となっている保持器が、案内輪によって径方向にガイドされ、この保持器によって、二列の球面ころを安定して保持することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、案内輪の外周側の角部が、球面ころの軸方向内側の端面に接触せず、球面ころと案内輪との間における局部摩耗の発生を防止し、軸受寿命の低下を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の自動調心ころ軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。
【図２】案内輪及びその周囲の構成を説明する説明図である。
【図３】案内輪の変形例を説明している説明図である。
【図４】従来の自動調心ころ軸受を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の自動調心ころ軸受の実施の一形態を示す縦断面図である。この自動調心ころ軸受は、互いに同心に配置された外輪１及び内輪２と、これら外輪１と内輪２との間に二列配設された球面ころ３とを備えている。なお、本発明では、この軸受の軸方向を、左右方向として説明することもある。
【００１４】
前記外輪１は、左右対称に形成されており、その内周には単一の外軌道面１１が形成されている。外軌道面１１は、凹曲面からなり、軸受の中心線上の点（軸受の中心点）から所定の半径を有する球面（球面の一部）に沿った形状である。このため、図１に示しているように、軸受の中心線を含む断面において、外軌道面１１の形状は円弧となる。
【００１５】
前記内輪２も、左右対称に形成されており、その外周には二列の内軌道面２１が形成されている。内軌道面２１は凹曲面からなり、図１に示しているように、軸受の中心線を含む断面において、各内軌道面２１の形状は円弧となり、この円弧は、外輪１の外軌道面１１を形成する前記球面（球面の一部）の半径と同じ半径を有している。また、内輪２の外周面には、二列の内軌道面２１，２１の間に円筒面２２が形成されており、円筒面２２は、軸受の中心線に平行である。
さらに、内輪２は、内軌道面２１の軸方向外側に、球面ころ３の脱落を防止する鍔部２３を有している。
【００１６】
前記球面ころ３は、樽形であり、凸面からなる外周面３２を有しており、前記外軌道面１１及び前記内軌道面２１を転動する。球面ころ３は、外輪１の外軌道面１１と内輪２の二列の内軌道面２１との間に、二列で配置されており、列毎で周方向に複数設けられている。
球面ころ３の中心線を含む断面において、当該球面ころ３の外周面３２の形状は円弧となる。図１では、球面ころ３の断面における円弧の形状（円弧の半径）と、軌道面１１，２１の断面における円弧の形状（円弧の半径）とは、一致せず、球面ころ３の断面における円弧の方が、小さい半径を有するが、両者の円弧の半径は同じであってもよい。
【００１７】
また、各球面ころ３は、その外周面３２と軸方向内側の端面３１との間に、凸曲面からなる面取り部３３を有している。さらに、本実施形態の各球面ころ３は、その外周面３２と軸方向外側の端面３４との間に、凸曲面からなる面取り部３５を有している。
【００１８】
前記保持器５は、環状であり、中央の円環部５０と、この円環部５０から軸方向両側それぞれに延びている第１の柱部５１と第２の柱部５２とを有しており、円環部５０と第１の柱部５１と第二の柱部５２とが一体となっている。第１の柱部５１は、周方向に関して等間隔に配設されており、第２の柱部５２は、周方向に関して等間隔に配設されている。そして、周方向で隣り合う第１の柱部５１の間にポケット５３が形成されており、また、周方向で隣り合う第２の柱部５２の間にポケット５４が形成されている。ポケット５３，５４それぞれは、軸方向外側に向かって開放されている。そして、このポケット５３，５４それぞれに、球面ころ３が保持されている。つまり、各列の複数の球面ころ３が、保持器５によって周方向に所定間隔（本実施形態では等間隔）あけて保持されている。
【００１９】
そして、本発明の自動調心ころ軸受では、保持器５と内輪２との間であって、前記二列の球面ころ３，３の列間に、環状の案内輪６が設けられている。案内輪６は、内輪２の円筒面２２の径方向外側であって、保持器５の円環部５０の径方向内側に設けられており、また、円筒面２２との間に隙間が形成され、円環部５０の内周面との間に隙間が形成されている。このため、案内輪６は、円筒面２２によって、径方向について僅かな移動代を有した状態で位置決めされるが、軸方向には移動可能である。また、保持器５は、この案内輪６によって、径方向について僅かな移動代を有した状態で位置決めされる。
【００２０】
図２は、案内輪６及びその周囲の構成を説明する説明図である。案内輪６は、球面ころ３の前記面取り部３３が接触する側面７を両側に有しており、これら両側の側面７，７間の軸方向幅（距離）Ｌが、内周側から外周側に向かうにつれて徐々に小さくなるように構成されている。つまり、案内輪６の軸方向の寸法（幅寸法）は、外周側に向かうにつれて漸次小さくなる（幅狭となる）。特に、本実施形態では、図２に示しているように、軸受の中心線を含む断面で切断すると、案内輪６の側面７は直線形状であり、案内輪６の断面形状は台形である。
【００２１】
前記のとおり、球面ころ３の面取り部３３を案内輪６の側面７に接触させるために、案内輪６の外周面９は、側面７に接触している面取り部３３よりも径方向外側に位置している。この構成により、球面ころ３のうち、凸曲面からなる面取り部３３を、案内輪６の側面７に接触させることができ、案内輪６の外周側の角部２５、つまり、案内輪６の外周面９と側面７との間の角部２５が、球面ころ３の面取り部３３に接触するのを防ぐことができる。
【００２２】
この案内輪６の構成によれば、案内輪６の左右両側において、案内輪６の側面７の外周側と、球面ころ３の軸方向内側の端面３１との間に、ぬすみ部Ａが設けられた構成となり、案内輪６の外周側の角部２５が、球面ころ３に接触することがない。つまり、案内輪６の外周側において、局部的に接触面圧が高くなるエッジ当たりが生じず、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００２３】
そして、案内輪６の内周面１０は、当該案内輪６の側面７と球面ころ３の面取り部３３との接触部位８よりも径方向内側に位置している。また、案内輪６の内周側の角部１５は、当該案内輪６の側面７と前記面取り部３３との接触部位８よりも軸方向外方（軸方向外側）に位置している。この構成により、球面ころ３の面取り部３３が、案内輪６の側面７に対して、中心側に向かって踏みつけるようにして接触した状態となる。
この案内輪６の構成によれば、当該案内輪６の内周側の角部１５、つまり、内周面１０と側面７との間の角部１５が、球面ころ３に接触することがない。つまり、案内輪６の内周側においても、局部的に接触面圧が高くなるエッジ当たりが生じず、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００２４】
また、前記のとおり、局部摩耗の発生を効果的に防ぐために、図２において、案内輪６の側面７の傾斜角度θは、３°以上でかつ２０°以下に設定するのが好ましい。なお、この傾斜角度θは、軸受の中心線に直交する仮想面Ｖに対する角度である。
【００２５】
保持器５について更に説明する。図１に示している保持器５は、二列の球面ころ３，３の列間に設けられている円環部５０と、この円環部５０と一体に形成されている第１の柱部５１及び第２の柱部５２とを有している。円環部５０の内周面５０ａは、案内輪６の外周面９と接触するために、平滑な円周面として形成されている。
第１の柱部５１は、円環部５０から軸方向一方側（図１では左側）に延びて設けられており、当該一方側の列にあって周方向で隣り合う球面ころ３，３間毎に配置されている。これと同様に、第２の柱部５２は、前記円環部５０から軸方向他方側（図１では右側）に延びて設けられており、当該他方側の列にあって周方向で隣り合う球面ころ３，３間毎に配置されている。
【００２６】
この保持器５によれば、円環部５０の内周面５０ａが、案内輪６の外周面９によってガイドされるため、この円環部５０の軸方向両側にある第１の柱部５１と第２の柱部５２とをまとめて、径方向について所定の位置に配置させることができる。つまり、円環部５０、第１の柱部５１及び第２の柱部５２が一体となっている保持器５が、案内輪６によって径方向にガイドされており、この保持器５によって、二列の球面ころ３，３を安定して保持することができる。
【００２７】
図３は、案内輪の変形例を説明している説明図である。なお、この図３では、案内輪の形態が異なるが、その他の構成については、図２の実施形態の各部と同じである。
図３に示している案内輪１０６は、前記実施形態（図２）と同様に、球面ころ３の面取り部３３が接触する側面１０７を両側に有しており、これら両側の側面１０７，１０７間の軸方向幅（距離）Ｌが、内周側から外周側に向かうにつれて徐々に小さくなるように構成されている。そして、本実施形態では、案内輪１０６を、軸受の中心線を含む断面で切断すると、その側面１０７は凹曲線形状となっている。
この案内輪１０６によれば、前記実施形態と同様に、案内輪１０６の外周側の角部１２５が、球面ころ３に接触することがなく、案内輪１０６の外周側において、局部的に接触面圧が高くなるエッジ当たりが生じず、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００２８】
また、案内輪１０６の内周側の角部１１５は、当該案内輪１０６の側面１０７と面取り部３３との接触部位８よりも軸方向外方に位置している。これにより、球面ころ３の面取り部３３が、案内輪１０６の側面１０７に対して、中心側に向かって踏みつけるようにして接触した状態となる。このため、案内輪１０６の内周側の角部１１５が、球面ころ３に接触することがなく、案内輪１０６の内周側においても、局部的に接触面圧が高くなるエッジ当たりが生じず、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００２９】
以上の前記各実施形態の自動調心ころ軸受によれば、案内輪６（１０６）が有している両側の側面７，７（１０７，１０７）間の軸方向幅Ｌが、内周側から外周側に向かうにつれて漸次小さくなるため、案内輪６（１０６）の各側面７（１０７）は、内周側から外周側に向かうにつれて、球面ころ３の軸方向内側の端面３１から離れる形状となる。このため、案内輪６（１０６）の外周側の角部１５（１１５）が、球面ころ３の軸方向内側の端面３１に接触することがない。このため、図４において説明した、球面ころ８６と案内輪９０との間において局部摩耗が発生するというような不具合を、防ぐことができ、軸受寿命の低下を防ぐことが可能となる。
【００３０】
また、図１に示した自動調心ころ軸受では、球面ころ３がスキューする（正規の自転軸から傾く）ことがあるが、当該球面ころ３がスキューしたとしても、案内輪６（１０６）の各側面７（１０７）は、内周側から外周側に向かうにつれて、球面ころ３の軸方向内側の端面３１から充分に離れているため、案内輪６（１０６）の外周側の角部１５（１１５）が、球面ころ３の軸方向内側の端面３１に接触することがない。
【００３１】
また、前記各実施形態において、球面ころ３の面取り部３３が、案内輪６（１０６）の側面７（１０７）に接触するが、この面取り部３３は凸曲面として形成されているため、案内輪６の側面７（１０７）に対して、局部的に高い接触面圧で接触するのを防ぐことができる。
さらに、球面ころ３がスキューしても、面取り部３３の接触部位８は、案内輪６（１０６）の側面７（１０７）に沿って、その位置をスムーズに変えることができ、接触部位８において局部的に発生しようとする高い接触面圧を逃がすことができる。
【００３２】
また、図１において、内輪２の左右両側それぞれには、前記のとおり、球面ころ３の脱落を防止するために、内軌道面２１の端部から径方向外側に向かって突出する前記鍔部２３が設けられている。この鍔部２３は、球面ころ３の面取り部３５が接触する側面２３ａを有している。そして、左右両側の鍔部２３，２３の側面２３ａ，２３ａ間の距離（軸方向の間隔）は、内周側から外周側に向かうにつれて、漸次大きくなっている。これにより、自動調心ころ軸受の軸方向外側においても、球面ころ３と内輪２（鍔部２３）との間で、局部的に接触面圧が高くなるエッジ当たりが生じず、局部摩耗の発生を防ぐことができる。
【００３３】
なお、前記各実施形態における自動調心ころ軸受では、内輪２の左右両側それぞれに、内軌道面２１の端部から径方向外側に向かって突出する鍔部２３が設けられているが、本発明における自動調心ころ軸受は、内輪の左右両側それぞれに鍔部がなく、内輪の左右両側それぞれの内軌道面がそれぞれ内輪の端面まで形成されていてもよい。また、本発明における自動調心ころ軸受は、内輪の左右両側の一方側だけに、前記各実施形態における鍔部が設けられるとともに、内輪の左右両側の他方側は内軌道面が内輪の端面まで形成されていてもよい。
【００３４】
また、本発明の自動調心ころ軸受は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、保持器５は、他の形態のものであってもよい。また、前記実施形態では、案内輪６（図２参照）の外周側の角部２５、及び、内周側の角部１５を、尖った形状（鋭角の角部）としているが、この角部２５，１５には、面取り部が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１：外輪、    ２：内輪、    ３：球面ころ、    ５：保持器、    ６：案内輪、    ７：側面、    ９：案内輪の外周面、    １０：案内輪の内周面、    １１：外軌道面、    １５：内周側の角部、    ２１：内軌道面、    ２５：外周側の角部、    ３１：軸方向内側の端面、    ３２：球面ころの外周面、    ３３：面取り部、    ５０：円環部、    ５１：第１の柱部、    ５２：第２の柱部、    １０６：案内輪、    １０７：側面、    １０９：案内輪の外周面、    １１０：案内輪の内周面、    １１５：内周側の角部、    １２５：外周側の角部、    Ｌ：軸方向幅
【図１】
2012017770.tif 000003
【図２】
2012017770.tif 000004
【図３】
2012017770.tif 000005
【図４】
2012017770.tif 000006