(57)【要約】【課題】返し作業の作業性を改善可能な自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】柱部４３の円周方向側面４４は、その先端部分が中間部分よりも円周方向に突出し、円周方向に隣り合う柱部４３の円周方向側面４４の先端部分同士の間隔ｄを、球面ころ３０の最大直径Ｄよりも小さくすることにより、ポケット４５内に保持された球面ころ３０がポケット４５から軸方向に抜け出ることを防止するための抜け止め部４８を構成する。柱部４３の円周方向側面４４には、抜け止め部４８と中間部分との間に、球面ころ３０の軸方向移動を規制する、少なくとも一つの突起部４９が形成される。【選択図】図３
2016089914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
球面状凹面である外輪軌道をその内周面に形成した外輪と、
前記外輪軌道と対向する一対の内輪軌道をその外周面に形成した内輪と、
前記外輪軌道と一対の前記内輪軌道との間に二列に分けて、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた球面ころと、
二列の前記球面ころ同士の間に配置された円環状のリム部と、それぞれの基端部を前記リム部の軸方向両側面の円周方向複数個所に結合し、先端部を自由端とした複数の柱部と、円周方向に隣り合う前記柱部同士の間に前記球面ころを転動自在に保持する複数のポケットと、を有する保持器と、
を備える自動調心ころ軸受であって、
前記柱部の軸方向長さは、前記球面ころの軸方向長さの１／２よりも長く、
前記柱部の円周方向側面の断面形状は、軸方向及び径方向について円弧形状であり、
前記柱部の円周方向側面は、その先端部分が中間部分よりも円周方向に突出し、円周方向に隣り合う前記柱部の円周方向側面の前記先端部分同士の間隔を、前記球面ころの最大直径よりも小さくすることにより、前記ポケット内に保持された前記球面ころが前記ポケットから軸方向に抜け出ることを防止するための抜け止め部を構成し、
前記柱部の円周方向側面には、前記抜け止め部と前記中間部分との間に、前記球面ころの軸方向移動を規制する、少なくとも一つの突起部が形成される
ことを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
前記柱部の円周方向側面には、前記抜け止め部と前記中間部分との間に、
二つ以上の突起部が形成される
ことを特徴とする請求項１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】
従来より、自動調心ころ軸受としては、図１４及び図１５に示すように、球面状凹面である外輪軌道１１をその内周面に形成した外輪１０と、外輪軌道１１と対向する一対の内輪軌道２１をその外周面に形成した内輪２０と、外輪軌道１１と一対の内輪軌道２１との間に二列に分けて、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた球面ころ３０と、複数の球面ころ３０を転動自在に保持する保持器４０と、を備える自動調心ころ軸受１が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
保持器４０は、二列の球面ころ３０同士の間に配置された円環状のリム部４１と、それぞれの基端部をリム部４１の軸方向両側面４２の円周方向複数個所に結合し、先端部を自由端とした複数の柱部４３と、円周方向に隣り合う柱部４３同士の間に球面ころ３０を転動自在に保持する複数のポケット４５と、を有する。
【０００４】
ポケット４５は、隣り合う一対の柱部４３の円周方向側面４４と、リム部４１の軸方向側面４２と、によって画成される。ここで、ポケット４５の隅部、すなわち柱部４３の円周方向側面４４とリム部４１の軸方向側面４２とを結ぶ部分は、断面円弧状の凹曲面４６とされている。また、ポケット４５を画成するリム部４１の軸方向側面４２のうち、球面ころ３０と軸方向に対向する部分には、円周方向中間部に向かうにしたがって、球面ころ３０と離れる方向に凹んだ逃げ部４７が形成される。なお、逃げ部４７は必ずしも設けられる必要はなく、軸方向側面４２の形状は適宜変更してよい。
【０００５】
図１６〜図１８を参照し、各ポケット４５の円周方向両側の柱部４３の円周方向側面４４の断面形状は、球面ころ３０の転動面３１と相似形とされ、軸方向及び径方向について円弧形状とされている。すなわち、柱部４３の円周方向両側面４４、４４は、球面ころ３０の転動面３１と凹凸が逆である凹曲面である。
【０００６】
円周方向側面４４は、保持器４０の軸方向及び径方向に関して、互いに異なる曲率半径ＲＰ、ｒＰを有する。何れの方向の曲率半径ＲＰ、ｒＰも、各ポケット４５内に保持された各球面ころ３０の転動面３１と各円周方向側面４４との間に、潤滑油を送り込み可能なポケット隙間を介在させる程度に、各球面ころ３０の転動面３１の曲率半径ＲＲ、ｒＲよりも大きくしている。ポケット隙間の各球面ころ３０の径方向に関する（各球面ころ３０の中心軸と各ポケット４５の中心軸とを一致させた状態での）寸法ｔは、自動調心ころ軸受の諸元（サイズ）により多少異なるが、例えば各種産業機械装置のロール等の回転支持部に組み込む自動調心ころ軸受の場合で、０．１〜０．５ｍｍ程度、又は各球面ころ３０の最大径の０．４〜２％程度である。円周方向側面４４の各方向の曲率半径ＲＰ、ｒＰは、これら各球面ころ３０の転動面３１の、対応する方向の曲率半径ＲＲ、ｒＲよりも、ポケット隙問の寸法ｔ分だけ大きくとしている（ＲＰ＝ＲＲ＋ｔ、ｒＰ＝ｒＲ＋ｔ）。なお、円周方向側面４４の軸方向の曲率半径ＲＰは、径方向の曲率半径ｒＰに比ベて遥かに大きい（ＲＰ＞＞ｒＰ）ので、ＲＰ＝ＲＲとしても、ほぼ同様の機能を得られる。従って、円周方向側面４４の軸方向の曲率半径ＲＰはＲＲ〜ＲＲ＋ｔの間で設定される。
【０００７】
また、柱部４３の円周方向側面４４は、軸方向における先端部分が中間部分よりも円周方向に突出しており、当該先端部分の断面形状が略平面とされる。そして、円周方向に隣り合う柱部４３の円周方向側面４４の先端部分同士の間隔ｄが、球面ころ３０の最大直径Ｄよりも小さく設定される。このように、円周方向側面４４の先端部分は、ポケット４５内に保持された球面ころ３０がポケット４５から軸方向に抜け出ることを防止するための抜け止め部４８を構成する。なお、図中において、球面ころ３０が最大直径Ｄとなる、球面ころ３０の軸方向中央部を仮想線Ｍで示している。また、隣り合う柱部４３の円周方向側面４４同士の間隔も、仮想線Ｍと交わる位置（中間部分）で最大となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４９８５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような自動調心ころ軸受１を組み立てる際には、図１９に示すように、先ず、保持器４０に保持された複数の球面ころ３０を内輪２０に組み付けて組立体３を構成する。次に、当該組立体３を、外輪１０の内周側に斜め又は直角に挿入し、組立体３と外輪１０とを同軸に配置する。そして、組立体３を円周方向に回転させることによって、外輪１０に組み込む、所謂返し作業を行う。図１９には、返し作業において組立体３を回転させる方向が矢印Ａで示されている。
【００１０】
しかしながら、この自動調心ころ軸受１においては、ポケット４５内において中間位置（仮想線Ｍと交わる位置。）から先端部分側への球面ころ３０の動き量が大きいため、球面ころ３０がポケット４５から外部に向かって飛び出し過ぎていた。そのため、返し作業中、図１９中Ｂで示す領域において、外輪１０の内周面の軸方向端部と球面ころ３０とが接触して引っ掛かることがあり、返し作業がスムーズに行えない場合があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、返し作業の作業性を改善可能な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】
【００１２】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  球面状凹面である外輪軌道をその内周面に形成した外輪と、
前記外輪軌道と対向する一対の内輪軌道をその外周面に形成した内輪と、
前記外輪軌道と一対の前記内輪軌道との間に二列に分けて、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた球面ころと、
二列の前記球面ころ同士の間に配置された円環状のリム部と、それぞれの基端部を前記リム部の軸方向両側面の円周方向複数個所に結合し、先端部を自由端とした複数の柱部と、円周方向に隣り合う前記柱部同士の間に前記球面ころを転動自在に保持する複数のポケットと、を有する保持器と、
を備える自動調心ころ軸受であって、
前記柱部の軸方向長さは、前記球面ころの軸方向長さの１／２よりも長く、
前記柱部の円周方向側面の断面形状は、軸方向及び径方向について円弧形状であり、
前記柱部の円周方向側面は、その先端部分が中間部分よりも円周方向に突出し、円周方向に隣り合う前記柱部の円周方向側面の前記先端部分同士の間隔を、前記球面ころの最大直径よりも小さくすることにより、前記ポケット内に保持された前記球面ころが前記ポケットから軸方向に抜け出ることを防止するための抜け止め部を構成し、
前記柱部の円周方向側面には、前記抜け止め部と前記中間部分との間に、前記球面ころの軸方向移動を規制する、少なくとも一つの突起部が形成される
ことを特徴とする自動調心ころ軸受。
（２）  前記柱部の円周方向側面には、前記抜け止め部と前記中間部分との間に、
二つ以上の突起部が形成される
ことを特徴とする（１）に記載の自動調心ころ軸受。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の自動調心ころ軸受によれば、柱部の円周方向側面には、抜け止め部と中間部分との間に、球面ころの軸方向移動を規制する、少なくとも一つの突起部が形成される。したがって、突起部によって、球面ころがポケット内から飛び出す量が規制され、返し作業において球面ころと外輪内周面とが接触することが防止される。これにより、返し作業の作業性が改善され、自動調心ころ軸受の取り扱い性が向上する。また、抜け止め部に加えて突起部を設けたことにより、球面ころがポケットから軸方向に抜け出ることをより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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】図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図５】柱部及び球面ころ周辺をさらに拡大した断面図である。
【図６】柱部を円周方向からみた側面図である。
【図７】変形例に係る柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図８】第２実施形態に係る柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図９】第２実施形態に係る柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図１１】第３実施形態に係る柱部を円周方向からみた側面図である。
【図１２】運転時の軸受外輪温度の試験結果を示すグラフである。
【図１３】変形例に係る柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図１４】従来技術に係る自動調心ころ軸受の断面図である。
【図１５】図１４におけるＸＶ−ＸＶ断面矢視図である。
【図１６】図１４におけるＸＶＩ−ＸＶＩ断面矢視図である。
【図１７】柱部及び球面ころ周辺を拡大した断面図である。
【図１８】柱部及び球面ころ周辺をさらに拡大した断面図である。
【図１９】自動調心ころ軸受を組み立てる方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態に係る自動調心ころ軸受について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態の自動調心ころ軸受１Ａは、上述した図１４〜１９の自動調心ころ軸受１と基本的構成が同一であるので、相当部分には同一符号を付す。
【００１６】
図１〜３に示すように、本実施形態の自動調心ころ軸受１Ａは、球面状凹面である外輪軌道１１をその内周面に形成した外輪１０と、外輪軌道１１と対向する一対の内輪軌道２１をその外周面に形成した内輪２０と、外輪軌道１１と一対の内輪軌道２１との間に二列に分けて、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた球面ころ３０と、複数の球面ころ３０を転動自在に保持する保持器４０と、を備える。
【００１７】
保持器４０は、二列の球面ころ３０同士の間に配置された円環状のリム部４１と、それぞれの基端部をリム部４１の軸方向両側面４２の円周方向複数個所に結合し、先端部を自由端とした複数の柱部４３と、円周方向に隣り合う柱部４３同士の間に球面ころ３０を転動自在に保持する複数のポケット４５と、を有する。
【００１８】
ポケット４５は、隣り合う一対の柱部４３の円周方向側面４４と、リム部４１の軸方向側面４２と、によって画成される。ここで、ポケット４５の隅部、すなわち柱部４３の円周方向側面４４とリム部４１の軸方向側面４２とを結ぶ部分は、断面円弧状の凹曲面４６とされている。また、ポケット４５を画成するリム部４１の軸方向側面４２のうち、球面ころ３０と軸方向に対向する部分には、円周方向中間部に向かうにしたがって、球面ころ３０と離れる方向に凹んだ逃げ部４７が形成される。なお、逃げ部４７は必ずしも設けられる必要はなく、軸方向側面４２の形状は適宜変更してよい。
【００１９】
図４及び図５を参照し、柱部４３の円周方向側面４４の断面形状は、球面ころ３０の転動面３１の形状と対応するように、軸方向及び径方向について円弧形状とされている。また、柱部４３の円周方向側面４４は、軸方向における先端部分が中間部分よりも円周方向に突出しており、当該先端部分の断面形状が略平面とされる。そして、円周方向に隣り合う柱部４３の円周方向側面４４の先端部分同士の間隔ｄが、球面ころ３０の最大直径Ｄよりも小さく設定される。このように、円周方向側面４４の先端部分は、ポケット４５内に保持された球面ころ３０がポケット４５から軸方向に抜け出ることを防止するための抜け止め部４８を構成する。なお、図中において、球面ころ３０が最大直径Ｄとなる、球面ころ３０の軸方向中央部を仮想線Ｍで示している。また、隣り合う柱部４３の円周方向側面４４同士の間隔も、仮想線Ｍと交わる位置で最大となる。柱部４３の軸方向長さＬ４３は、球面ころ３０の軸方向長さＬ３０の１／２より長く設定される。仮に、柱部４３の軸方向長さＬ４３が、球面ころ３０の軸方向長さＬ３０の１／２以下であると、ポケット４５による球面ころ３０の保持力がなくなってしまい、ポケット４５から球面ころ３０が抜け出てしまう。
【００２０】
さらに、柱部４３の円周方向側面４４には、抜け止め部４８と、仮想線Ｍと交わる中間部分と、の間（図５中、矢印Ｃで示した領域）に、円周方向に突出する一つの突起部４９が形成される。図６に示すように、突起部４９は、球面ころ３０のピッチ円直径ＰＣＤに対して略垂直に延び、柱部４３の内周面から外周面に亘って形成される。このように突起部４９が設けられることにより、ポケット４５内に保持された球面ころ３０の軸方向移動が規制される。
【００２１】
なお、本実施形態の突起部４９は、抜け止め部４８の近傍に形成されているが、抜け止め部４８と中間部分（仮想線Ｍ）との間であれば形成される位置は限定されず、例えば中間部分（仮想線Ｍ）の近傍に形成しても構わない。
【００２２】
また、突起部４９の形状は、図４及び図５に示すような断面略台形形状に限定されず、球面ころ３０の軸方向移動を規制可能であれば任意の形状を適用してよく、例えば、図７に示すような断面略Ｒ形状（断面略半楕円形状）であってもよい。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態の自動調心ころ軸受１Ａによれば、柱部４３の円周方向側面４４には、抜け止め部４８と中間部分（仮想線Ｍ）との間に、球面ころ３０の軸方向移動を規制する、一つの突起部４９が形成される。したがって、突起部４９によって、球面ころ３０がポケット４５内から飛び出す量が規制され、上述の返し作業において、球面ころ３０と外輪１０の内周面とが接触することが防止される。これにより、返し作業の作業性が改善され、自動調心ころ軸受１Ａの取り扱い性が向上する。また、抜け止め部４８に加えて突起部４９を設けたことにより、球面ころ３０がポケット４５から軸方向に抜け出ることをより確実に防止できる。
【００２４】
（第２実施形態）
第２実施形態に係る自動調心ころ軸受１Ａでは、図８〜１０に示すように、柱部４３の円周方向側面４４において、抜け止め部４８と中間部分（仮想線Ｍ）との間（矢印Ｃで示した範囲）に、二つ以上の突起部４９が形成される。
【００２５】
図８に示す例では、抜け止め部４８側から、断面略Ｒ形状の突起部４９と、断面略台形状の突起部４９と、が形成されている。図９に示す例では、抜け止め部４８側から、断面略台形状の突起部４９と、二つの断面略Ｒ形状の突起部４９と、が形成されている。図１０に示す例では、三つの断面略Ｒ形状の突起部４９が形成されている。
【００２６】
このように、二つ以上の突起部４９を形成することにより、ポケット４５内からの球面ころ３０の抜けをより確実に防止し、安全性を向上させることが可能である。
【００２７】
なお、球面ころ３０の軸方向移動を規制可能であれば、突起部４９の数、位置、形状等は特に限定されない。
【００２８】
（第３実施形態）
第３実施形態に係る自動調心ころ軸受１Ａでは、図１１に示すように、第１実施形態（図６参照）に比べて、突起部４９が柱部４３の軸方向端面５０近傍に形成される。ここで、突起部４９は、球面ころ３０のピッチ円直径ＰＣＤに対して略垂直に延び、柱部４３の内周面から軸方向端面５０に亘って形成される。これにより、ピッチ円直径ＰＣＤより外周側に突起部４９がほとんど無い構成とされる。したがって、球面ころ３０が突起部４９を通過する際の挿入力を小さくすることができる。
【００２９】
（実施例）
図１４〜１９に示した従来技術に係る自動調心ころ軸受１と、第１〜第３実施形態に係る自動調心ころ軸受１Ａとで、運転時の軸受温度に差が生じるか以下の実験を行った。なお、第２実施形態に係る自動調心ころ軸受１Ａとしては、図９に示すものを用いた。
【００３０】
実験には、呼び番号が２２３２６である自動調心ころ軸受１、１Ａ（外径＝２８０ｍｍ、内径＝１３０ｍｍ、幅＝９３ｍｍ）を使用した。このような自動調心ころ軸受１、１Ａに６８５０ｋｇｆのラジアル荷重を負荷し、潤滑油（ＩＳＯ粘土分類：ＶＧ３２）による油浴潤滑で運転した。内輪２０を回転速度は１８００ｍｉｎ−１とし、所定時間経過後の外輪１０の温度を計測した。なお、本自動調心ころ軸受１、１Ａの許容回転数は１６００ｍｉｎ−１であり、今回の試験は許容回転数を超えた運転速度で実施した。
【００３１】
図１２から明らかなように、第１〜第３実施形態に係る自動調心ころ軸受１Ａは、従来技術に係る自動調心ころ軸受１と比較し、外輪１０の温度が同等であった。したがって、球面ころ３０の軸方向移動を規制可能な突起部４９を設けても、軸受性能に影響はないと言える。
【００３２】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更、改良等が可能である。
【００３３】
例えば、ポケット４５の隅部、すなわち柱部４３の円周方向側面４４とリム部４１の軸方向側面４２とを結ぶ部分は、必ずしも断面円弧状の凹曲面４６（図４参照）とする必要はなく、図１３に示すように、球面ころ３０の隅部形状に対応するようなＲ形状としても構わない。
【符号の説明】
【００３４】
１  従来技術に係る自動調心ころ軸受
１Ａ  自動調心ころ軸受
３  組立体
１０  外輪
１１  外輪軌道
２０  内輪
２１  内輪軌道
３０  球面ころ
３１  転動面
４０  保持器
４１  リム部
４２    軸方向側面
４３  柱部
４４  円周方向側面
４５  ポケット
４６  凹曲面
４７  逃げ部
４８  抜け止め部
４９  突起部
５０  軸方向端面
【図１】
2016089914.tif 000003
【図２】
2016089914.tif 000004
【図３】
2016089914.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016089914.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016089914.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016089914.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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