(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ころ列ごとに独立した２体型とされ且つ外周部が外輪の内周面に接触して位置規制される円環部を有する外輪案内の櫛形保持器を備えるとともに、隣接する前記保持器の円環部同士が接触するように互いに背合せに突き合わせてなる複列のころ軸受において、
前記保持器のそれぞれの重心が、当該保持器の円環部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置し、当該保持器の移動に対し各列の保持器同士が持たれ合って前記円環部同士が接触状態に保持されることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記ころ軸受は自動調心ころ軸受であり、前記保持器の外周面は、外輪軌道面曲率半径より小さい曲率半径を有することを特徴とする請求項１記載のころ軸受。
【請求項３】
外輪に給油孔を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のころ軸受。
【請求項４】
前記保持器のポケットを形成する柱部にテーパ部を形成し、重心が軸方向内側に位置するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のころ軸受。
【請求項５】
前記保持器の円環部に肉厚部を形成し、重心が軸方向内側に位置するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受に関する。さらに詳しくは、各ころ列におけるころ相互に転動自在に保持する櫛形保持器を使用するころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ころ軸受として、外輪案内の櫛形もみ抜き保持器を使用した自動調心ころ軸受が種々開発されている。この外輪案内の櫛形もみ抜き保持器は、他の形式の保持器と比較して、保持器案内面の摩耗防止に優れている。したがって、例えば、非常に高速回転で使用される場合、潤滑剤を十分に供給できない条件で使用される場合、外輪回転荷重で軸受自身が遠心力場で使用される場合等のように、過酷な条件下で使用されることが多い。
【０００３】
図６及び図７は、このような外輪案内の櫛形もみ抜き保持器を使用した従来の自動調心ころ軸受を示したものである。
図６に示した自動調心ころ軸受６０は、外輪６２と内輪６３との間に２列のころ６５，６６が配されるとともに、両ころ列間に両ころ列に兼用の一体型の櫛形もみ抜き保持器６８が装備されたものである。当該一体型の保持器６８は、外周部が外輪６２の内周面に接触して位置規制される円環部６８ａと、当該円環部６８ａから両側に延出して各ころ列においてころ６５，６６の周方向の間隔を規制するポケットを形成する柱部６８ｂ，６８ｃを備えた構成である。
【０００４】
ところで、複列のころ軸受の場合、軸受回転時のころの公転速度は、各ころ列ごとに異なる。そのため、図６に示した一体型の櫛形もみ抜き保持器６８を使用した自動調心ころ軸受６０では、公転速度の大きな一方のころ列が、公転速度の小さな他方のころ列を保持器６８を介して引きずることがある。したがって、公転速度の小さなころ列では、ころが正常に転動せず、内外輪間を摺動する現象が発生する。その結果、ころの摺動摩擦によって軸受内部での発熱が増えたり、あるいはころの転動面の潤滑条件が厳しくなる恐れがあった。
【０００５】
また、特に衝撃環境下で使用されるころ軸受では、非負荷圏に位置するころが軸受に作用する衝撃により保持器に衝突する現象が発生する。そこで、その時の衝撃エネルギーが保持器に高い応力を生じさせて、寿命延長しようとすると問題となる場合がある。
【０００６】
そして、上述した一体型の櫛形もみ抜き保持器６８を使用した自動調心ころ軸受６０では、衝撃環境下で使用されている場合に、両ころ列の非負荷圏に位置しているころが同時に単一の保持器６８に衝突するため、当該保持器６８が大きな衝撃エネルギーを受けることになる。したがって、この衝撃エネルギーによって保持器６８に高い応力が生ずるので、保持器の耐衝撃性の向上等が必要不可欠になるという問題があった。
【０００７】
上述した問題を解消するために、図７に示すように、各ころ列ごとに独立した櫛形もみ抜き保持器７８，７９を使用した自動調心ころ軸受７０が提案されている。以下、当該自動調心ころ軸受７０について説明する。図７に示すように、当該自動調心ころ軸受７０は、外輪７２と内輪７３との間に２列のころ７５，７６が配されるとともに、各ころ列ごとに独立した櫛形もみ抜き保持器７８，７９が装備されたものである。それぞれの保持器７８，７９は、外周部が外輪７２の内周面に接触して位置規制される円環部７８ａ，７９ａと、これら円環部７８ａ，７９ａから延出して各ころ列においてころの周方向の間隔を規制するポケットを形成する柱部７８ｂ，７９ｂを備えた構成である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示した各ころ列ごとに独立した２体型の櫛形もみ抜き保持器７８，７９を使用した場合、振動が軸受７０に加わる環境、軸受７０に遠心力がかかる条件等によっては、図８（ａ）に示すように、保持器７８，７９が移動し、外輪７２の内周面に衝突することがあった。ここで、それぞれの保持器７８，７９の重心７８ｃ，７９ｃは、保持器７８，７９の外輪案内部７８ｇ，７９ｇよりも軸方向外側に位置するので、外輪７２の内周面に衝突したとき、モーメントＭによって各列の保持器７８，７９同士が、図８（ｂ）に示すように、ハの字状に開いてしまうことがあった。
【０００９】
一方、軸受７０の通常回転時はころの遠心力等の力により、保持器７８，７９同士は閉じようとする。したがって、保持器７８，７９が回転しながら開いたり閉じたりするので、摩耗・ころ案内不良・振動騒音等の問題が発生する恐れがある。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑み、それぞれの保持器を適切な位置に保持可能な２体型保持器を装備したころ軸受を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明によるころ軸受は、各ころ列ごとに独立した２体型とされ且つ外周部が外輪の内周面に接触して位置規制される円環部を有する外輪案内の櫛形保持器を備えるとともに、隣接する前記保持器の円環部同士が接触するように互いに背合せに突き合わせてなる複列のころ軸受において、前記保持器のそれぞれの重心が、当該保持器の円環部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置し、当該保持器の移動に対し各列の保持器同士が持たれ合って前記円環部同士が接触状態に保持されることを特徴とする。
また、本発明に係る請求項２記載のころ軸受は、上記請求項１記載のころ軸受において、前記ころ軸受は自動調心ころ軸受であり、前記保持器の外周面は、外輪軌道面曲率半径より小さい曲率半径を有することを特徴とする
また、本発明に係る請求項３記載のころ軸受は、上記請求項１又は２記載のころ軸受において、外輪に給油孔を形成したことを特徴とする。
さらに、本発明に係る請求項４記載のころ軸受は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のころ軸受において、前記保持器のポケットを形成する柱部にテーパ部を形成し、重心が軸方向内側に位置するようにしたことを特徴とする。
また、本発明に係る請求項５記載のころ軸受は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載のころ軸受において、前記保持器の円環部に肉厚部を形成し、重心が軸方向内側に位置するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の上記構成によれば、保持器のそれぞれの重心が、当該保持器の円環部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置することで、保持器が移動して自身が外輪の内周面に衝突しても保持器同士が持たれ合うようになり、円環部同士が背合せに突き合わせた状態で接触する。したがって、保持器同士が開くことがないので、それぞれの保持器を適切な位置に保持可能となる。
【００１３】
保持器の重心が、当該保持器の円環部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置するような構成としては、例えば、従来と比較して円環部の質量を大きくしたり、柱部の質量を小さくすることで達成可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受１の部分断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受１は、外輪２と内輪３との間に２列のころ５，６が装備されるとともに、各ころ列ごとに独立した櫛形もみ抜き保持器８，９が装備されている。そして、それぞれの保持器８，９は、外輪案内として外周部が外輪２の内周面に接触して位置規制される円環部８ａ，９ａと、これら円環部８ａ，９ａから延出して各ころ列においてころ５，６の周方向の間隔を規制するポケットを形成する柱部８ｂ，９ｂとを備えている。
【００１６】
本第１実施形態の特徴的構成として、保持器８，９のそれぞれ隣接する円環部８ａ，９ａは、当該軸受１の半径方向中心面Ｈ上で背合せに突き合わせた状態で大部分が接触しているが、その外周には切欠部８ｕ，９ｕが形成されている。
【００１７】
さらに、保持器８，９の円環部８ａ，９ａの幅（軸方向長さ）は、図７に示した従来の保持器７８，７９の円環部７８ａ，７９ａの幅よりも広く設定されているとともに、柱部８ｂ，９ｂの幅（軸方向長さ）は、同じく図７に示した従来の保持器７８，７９の柱部７８ｂ，７９ｂの幅よりも狭く設定されている。このように構成して、その幅寸法を適宜調整することで、保持器９の円環部９ａの案内部範囲Ｇの軸方向外縁と半径方向中心面Ｈとの間に保持器９の重心Ｃが位置するようになっている。また、図示しないが、もう一方の保持器８の重心も同様に案内部範囲よりも軸方向内側に設定されている。なお、重心位置については、公知文献、例えば、機械工学便覧（昭和４３年４月１５日改訂第５版２刷）の３編１０頁等にその詳細が記載されているので、説明を省略する。
【００１８】
以上のような構成を有することで、保持器８，９が移動して外輪２の内周面に衝突しても、その重心が、保持器８，９の案内部範囲Ｇの軸方向外縁と半径方向中心面Ｈとの間に位置することで、保持器８，９同士が持たれ合うようになりハの字状に開くことがない。言い換えれば、円環部８ａ，９ａ同士は常に接触した状態に保持される。
なお、図２に示すように、外輪１２に給油孔１２ａを形成することで、軸受１０内に潤滑油を給油するとき、保持器８，９の切欠部８ｕ，９ｕに潤滑油が給油されるので、円環部８ａ，９ａの合せ面上に効果的に潤滑油をいきわたらせることができ、耐摩耗性を向上できる。
【００１９】
次に、本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受ついて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受２０の部分断面図である。
【００２０】
図３に示すように、本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受２０も、第１実施形態と同じく、外輪２２と内輪２３との間に２列のころ２５，２６が装備されるとともに、各ころ列ごとに独立した櫛形もみ抜き保持器２８，２９が装備されている。そして、それぞれの保持器２８，２９は、外周部が外輪２２の内周面に接触して位置規制される円環部２８ａ，２９ａと、これら円環部２８ａ，２９ａから延出して各ころ列においてころの周方向の間隔を規制するポケットを形成する柱部２８ｂ，２９ｂとを備えている。
【００２１】
本第２実施形態の特徴的構成として、保持器２８，２９のそれぞれ隣接する円環部２８ａ，２９ａは、軸受２０の半径方向中心面Ｈ上でその全部分が背合せに突き合わせた状態で接触している。そして、第１実施形態と円環部２８ａ，２９ａの幅（軸方向長さ）は略同一幅であり、柱部２８ｂ，２９ｂの幅は従来の柱部７８ｂ，７９ｂの幅（軸方向長さ）と略同一である。一方、円環部２８ａ，２９ａの外周面には、第１実施形態のように切欠部が形成されていない。このように構成して、その寸法を適宜調整することで、保持器２９の円環部２９ａの案内部範囲Ｇ内にその重心Ｃが位置するようになる。また、図示はしないが、もう一方の保持器２８の重心も同様に案内部範囲内に位置するようになっている。
【００２２】
以上のような構成を有することで、保持器２８，２９が移動して自身が外輪２２の内周面に衝突しても、その重心は、保持器２８，２９の案内部範囲Ｇ内に位置することで、保持器２８，２９同士が持たれ合うようになりハの字状に開くことがない。言い換えれば、円環部２８ａ，２９ａ同士は常に接触した状態に保持される。
【００２３】
図４及び図５は、保持器の変形例である。図４に示す保持器３８，３９は、外周部が外輪の内周面に接触して位置規制される円環部３８ａ，３９ａと、これら円環部３８ａ，３９ａから延出して各ころ列においてころの周方向の間隔を規制するポケットを形成する柱部３８ｂ，３９ｂとを備えている。当該保持器３８，３９は第２実施形態と略同一の構成からなるが、その特徴的構成として、柱部３８ｂ，３９ｂの内周面外側が、第２実施形態の柱部２８ｂ，２９ｂと比較して、部分的にテーパ状に切り欠かれている。すなわち、柱部３８ｂ，３９ｂに切欠部３８ｃ，３９ｃが形成されている。このように構成することで、保持器３８，３９の重心が従来と比較して軸方向内側に位置するようになる。
【００２４】
また、図５に示す保持器４８，４９は、円環部４８ａ，４９ａと、柱部４８ｂ，４９ｂとを備えている。当該保持器４８，４９も第２実施形態とほぼ同一の構成からなるが、その特徴的構成として、円環部４８ａ，４９ａにはその内周面に厚肉部４８ｄ，４９ｄが形成されている。このように構成することで、保持器４８，４９の重心が、従来と比較して軸方向内側に位置するようになる。
【００２５】
以上、図４及び図５の構成を採用することによっても、保持器３８，３９及び保持器４８，４９が移動して自身が外輪の内周面に衝突しても、保持器３８，３９同士及び保持器４８，４９同士が持たれ合うようになりハの字状に開くことがない。言い換えれば、円環部３８ａ，３９ａ，４８ａ，４９ａ同士は常に接触した状態に保持される。
【００２６】
なお、上述した何れの保持器においても、保持器の外周面は、外輪軌道面曲率半径より若干小さい曲率半径を持つと好ましい。このように曲率半径を形成することで、軸方向中心寄りで外輪の内周面と保持器の外周部が線接触することになり、重心が軸方向内側にあることによる互いに持たれ合いの効果が発揮しやすいからである。
【００２７】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明のころ軸受は、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。例えば、本発明のころ軸受は、保持器のそれぞれの重心が、当該保持器の外周を案内する保持器案内部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置するように保持器を形成したが、保持器の形成上の理由等の何らかの事情から前述の構成に重心を位置できないときには、なるべく、従来と比較して軸方向内側に寄らせるように形成する方がよい。また、保持器は、もみ抜き保持器に限定されず、プレス保持器等であってもよい。さらに、特開平８−２８５７６号公報の図１１に記載のような案内リングを備えたころ軸受にあっては、保持器の重心が、当該案内リングと当該保持器の案内部分位置よりも軸方向内側又は軸方向位置が同一であると持たれ合い効果がある。また、保持器重心を従来と比較して軸方向内側に寄せる方法としては、柱部を細くしたり短くしたりすることによっても可能であり、円環部の幅方向の寸法をを広くしたり、高さ（半径方向長さ）を高くしたりしても内側に寄せることができる。また、保持器案内面が保持器内周面に設けられる場合でも同様である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明のころ軸受によれば、２体型保持器のそれぞれの重心が、当該保持器の外周を案内する保持器案内部の軸方向外縁と半径方向中心面との間に位置するように当該保持器が形成されているので、保持器が移動して自身が保持器案内部に衝突しても保持器同士が持たれ合うようになる。
したがって、保持器同士が開くことがなく、それぞれの保持器を適切な位置に保持可能となるので、保持器の摩耗・ころ案内不良・振動騒音等を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受１の部分断面図である。
【図２】外輪に給油孔を形成した自動調心ころ軸受１０の部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る自動調心ころ軸受２０の部分断面図である。
【図４】保持器の変形例である。
【図５】保持器の変形例である。
【図６】外輪案内の櫛形もみ抜き保持器を使用した従来の自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図７】外輪案内の２体型の櫛形もみ抜き保持器を使用した従来の自動調心ころ軸受の部分断面図である。
【図８】（ａ）は図７に示した自動調心ころ軸受７０の保持器７８，７９が移動し、外輪７２に衝突した状態の部分断面図であり（ころ省略）、（ｂ）は自動調心ころ軸受７０の保持器７８，７９がモーメントにより開いた状態の部分断面図である（ころ省略）。
【符号の説明】
１，２０  自動調心ころ軸受
２，２２  外輪
３，２３  内輪
５，６，２５，２６  ころ
８，９，２８，２９，３８，３９，４８，４９  櫛形もみ抜き保持器
８ａ，９ａ，２８ａ，２９ａ，３８ａ，３９ａ，４８ａ，４９ａ  円環部
８ｂ，９ｂ，２８ａ，２９ａ，３８ｂ，３９ｂ，４８ｂ，４９ｂ  柱部
８ｕ，９ｕ  切欠部
【図１】
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【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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