(57)【要約】【課題】低コストで案内輪の表面の損傷を防止する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１は、内輪２と、外輪３と、複列の軌道面２ａ，３ａ間に転動自在に配置される複数のころ４と、ころ４，４の列間に配置されて、ころ４を案内する案内輪６とを有する。案内輪６の側面が、ころ４から内輪２に加えられる力の向きに対してころ４の軸方向の端面から離間するように開き角θで外輪３側に開いて傾斜させた傾斜面６ｃを有する。だらし部４ｃが、ころ４の軸方向の端面４ａにおいて面取りされた面取り部４ｂに設けられる。【選択図】図１
2016023707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に複列の軌道面を有する内輪と、内周面に前記軌道面に対向する球面状の軌道面を有する外輪と、前記複列の軌道面間に転動自在に配置される複数のころと、前記ころの列間に配置されて、前記ころを案内する案内輪とを有し、
前記案内輪の側面が、前記ころから前記内輪に加えられる力の向きに対して前記ころの軸方向の端面から離間するように開き角θで前記外輪側に開いて傾斜させた傾斜面を有し、
だらし部が、前記ころの軸方向の端面において面取りされた面取り部に設けられたことを特徴とする自動調心ころ軸受。
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定される前記案内輪の側面の表面粗さＲｍａｘが６ｓ以下である請求項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、産業機械等に用いられる自動調心ころ軸受は、図５（ａ）に示すように、外周面に複列の軌道面１０１ａ，１０１ａを有する内輪１０１と、内周面に内輪１０１の軌道面１０１ａに対向する球面状の軌道面１０２ａを有する外輪１０２と、内輪１０１及び外輪１０２の複列の軌道面１０１ａ，１０２ａ間に転動自在に配置される複数のころ１０３とを備えている。
【０００３】
このような自動調心ころ軸受１００では、多くの場合、複列のころ１０３がスキューすることなく転動できるように、ころ１０３の軸方向の端面を案内する案内輪１０５がころ１０３，１０３の列間に配置されている。すなわち、この案内輪１０５は、内輪１０１の摺動面１０１ｂに摺動可能に接する摺動面１０５ａを有する。また、案内輪１０５は、ころ１０３，１０３のそれぞれの軸方向の端面１０３ａ，１０３ａに挟まれるようにして摺動可能に接する側面１０５ｂを有する。
【０００４】
このような自動調心ころ軸受においては、案内輪ところとの間に油膜を形成させる等して、案内輪の摩耗を防止する目的のものがある。この種の自動調心ころ軸受の例としては、特許文献１及び特許文献２に開示されたものがある。
特許文献１に開示された技術は、案内輪と内輪との間の隙間を小さくすることで内輪駆動として案内輪の回転数を上げ、ころとのすべり速度を増やし、油膜を形成させることで案内輪の摩耗防止を達成しようとしたものである。
また、特許文献２に開示された技術は、内輪側に開くように案内輪に傾斜面を設けることで、ころの側面と案内輪の側面全域との密着を防止してかじりの発生を防ぐ構成を有したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７８９６９８号公報
【特許文献２】特開２０００−６５０５２号公報
【特許文献３】特開２００７−２７８４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、案内輪表面の粗さが大きいと十分な厚さの油膜を形成することができないという問題がある。
図５（ｂ）に示すように、案内輪１０５の内径側の面取り部１０５ｄと側面テーパ部１０５ｃとの境界である境界１０５ｅでころ１０３と接触した場合には、境界１０５ｅと「ころ１０３の軸方向の端面１０３ａところ１０３の面取り部との境界」とで境界同士の接触（破線丸印で表示）となる。その結果、ころ１０３と案内輪１０５との間に保持される油膜が薄くなってしまうので、油膜形成に不利であり、案内輪１０５の表面１０５ｂの損傷を防止するには不十分である。
【０００７】
また、ころ１０３の軸方向の端面１０３ａの形状が球面で、端面１０３ａと側面テーパ部１０５ｃが面接触した場合、接触面積が拡がり、ころ１０３と案内輪１０５との間に保持される油膜が薄くなってしまうので、油膜形成に不利であり、案内輪の表面の損傷を防止するには不十分である。
また、特許文献２に開示された技術においても、案内輪の側面の粗さが大きい場合は油膜が十分形成されないことがあり、その結果、かじりが生じる可能性がわずかながらあり、改善の余地があった。
そこで、案内輪の側面にショットピーニング層やＤＬＣ層、セラミック層を設けることで表面のすべり摩擦係数を小さくして案内輪の側面の損傷防止を目的とした技術として、特許文献３が開示されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献３に開示された技術においては、案内輪の表面（側面）にショットピーニング層やＤＬＣ層、セラミック層を設けるためのコストが生じ、これが製品のコストアップの要因となり得ることがあった。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、低コストで、案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための自動調心ころ軸受のある態様は、外周面に複列の軌道面を有する内輪と、内周面に前記軌道面に対向する球面状の軌道面を有する外輪と、上記複列の軌道面間に転動自在に配置される複数のころと、上記ころの列間に配置されて、上記ころを案内する案内輪とを有し、
上記案内輪の側面が、上記ころから上記内輪に加えられる力の向きに対して上記ころの軸方向の端面から離間するように開き角θで上記外輪側に開いて傾斜させた傾斜面を有し、
だらし部が、上記ころの軸方向の端面において面取りされた面取り部に設けられている。
【００１０】
また、上記自動調心ころ軸受においては、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定される上記案内輪の側面の表面粗さＲｍａｘが６ｓ以下であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記ころの端面の形状が平坦面であり、前記開き角θが０．５°〜３．０°であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記ころの端面の形状が球面であり、上記開き角θが２．０°〜３．５°であることが好ましい。
また、上記自動調心ころ軸受においては、上記案内輪の傾斜面と、上記ころの軸方向の端面とだらし部との境界が接触するように上記だらし部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コストで、案内輪の表面の損傷を防止する自動調心ころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の自動調心ころ軸受の第１実施形態における構成を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】本発明の自動調心ころ軸受の第２実施形態における構成を示す断面図である。
【図４】図３の要部拡大図である。
【図５】自動調心ころ軸受の従来の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る自動調心ころ軸受の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る自動調心ころ軸受の第１実施形態における構成を示す断面図である。また、図２（ａ）は、図１の要部拡大図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の要部拡大図である。なお、図２（ａ），（ｂ）は、説明の理解のため、若干誇張して示している。
本実施形態の自動調心ころ軸受１は、図１に示すように、外周面に複列の軌道面２ａを有する内輪２と、内周面に内輪２の軌道面２ａに対向する球状の軌道面３ａを有する外輪３と、複列の軌道面２ａ，３ａ間に転動自在に配置される複数のころ４とを備えている。
【００１４】
この自動調心ころ軸受１のころ４は、保持器５により、ころ列毎に転動自在に保持されている。また、内輪２の外周面における軸方向中央部２ｂと保持器５の内周面との間には、円環状の案内輪６が配置されている。
案内輪６は、その内周面（摺動面）６ａが内輪２の外周面における軸方向中央部２ｂと摺接するとともに、その外周面６ｆが保持器５の内周面の一部と摺接するようになっている。そして、案内輪６の側面６ｂところ４の軸方向の端部４ａとの間に潤滑油が保持されて流体膜が形成されている。
【００１５】
［開き角］
ここで、自動調心ころ軸受１の案内輪６の側面６ｂには、ころ４から内輪２に加えられる力の向きを示す直線Ｌに対してころ４の軸方向の端面４ａから離間するように開き角θで外輪側に開いて傾斜させた傾斜面６ｃが形成されている。この開き角θは、接触角δに対し、案内輪６の傾斜面６ｃを含む面Ｓ１と、ころ４から内輪２に加えられる力の向きを示す直線Ｌとによって形成される角度として定義される。
なお、「接触角」とは、日本工業規格ＪＩＳ  Ｂ  ０１０４−１９９１「転がり軸受用語」に記載の接触角「呼び接触角」で定義されるものであり、軸受中心軸に直交する面Ｓ２と、ころから内輪に加えられる力の向きを示す直線Ｌとによって形成される角度δを意味する。
【００１６】
開き角θは、ころ４の端面４ａの形状が平坦面であった場合、０．５°〜３．０°であることが好ましい。開き角θが０．５°よりも小さいと、ころ４の軸方向の端面４ａと、「案内輪６の並行部６ｇと傾斜面６ｃとの境界６ｃｇ」とがころ４のスキューのときに当たりやすくなってしまい、境界６ｃｇが損傷しやすくなる。また、開き角θが３．０°を超えると、ころ４がスキューしやすくなり、好ましくない。なお、開き角θは１．５°がより好ましい。
【００１７】
［だらし部］
一方、自動調心ころ軸受１のころ４の軸方向の端面４ａにおいて面取りされた面取り部４ｂには、だらし部４ｃが設けられている。このだらし部４ｃは、面取り部４ｂの径方向の曲率変化よりも少ない、又はゼロの状態で面取り部４ｂに寸法ｄで削られた形状を指す。だらし部４ｃの形成は例えば旋削加工である。この寸法ｄは１ｍｍ〜２ｍｍ程度が好ましい。寸法ｄが１ｍｍよりも小さいと、「案内輪６の傾斜面６ｃと面取り部６ｄとの境界６ｅ」と「ころ４の軸方向の端面４ａとだらし部４ｃとの境界４ａｃ」とが当たりやすくなる。また、寸法ｄが２ｍｍを超えると、ころ４の境界４ａｃと「案内輪６の並行部６ｇと傾斜面６ｃとの境界６ｃｇ」とが当たりやすくなる。すなわち、寸法ｄは、ころ４の境界４ａｃが案内輪６の傾斜面６ｃに当たる大きさとすることが好ましい。なお、寸法ｄは、ころ４の中心軸に直交する方向に測定するものである。
［案内輪の側面の表面粗さ］
ここで、自動調心ころ軸受１の案内輪６の側面６ｂの粗さは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１に従って測定される表面粗さＲｍａｘにおける６ｓ以下であることが好ましい。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、自動調心ころ軸受の第２実施形態について図面を参照して説明する。図３は、本発明の自動調心ころ軸受の第２実施形態における構成を示す断面図である。また、図４（ａ）は、図３の要部拡大図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の要部拡大図である。なお、図４（ａ），（ｂ）は、説明の理解のため、若干誇張して示している。本実施形態の自動調心ころ軸受１は、ころ４の形状及び開き角θの設定角度以外は、第１実施形態と略同様の構成である。以下、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。
【００１９】
図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、自動調心ころ軸受１は、ころ４の軸方向の端面の断面形状が球面をなしている。このような断面形状をなすころ４を採用した自動調心ころ軸受１においては、開き角θを２．０°〜３．５°程度とすることが好ましい。開き角θが２．０°よりも小さいと、案内輪６の傾斜面６ｃところ４の端面４ａとが当たりやすくなってしまい、傾斜面６ｃが損傷しやすくなる。また、開き角θが３．５°を超えると、ころ４がスキューしやすくなり、好ましくない。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態の自動調心ころ軸受１は、案内輪６に傾斜面６ｃを形成し、ころ４の端面４ａにだらし部４ｃを設けて、「端面４ａとだらし部４ｃの境界４ａｃ」と傾斜面６ｃとを接触させ、十分な厚さの油膜を形成させたので、案内輪６の側面６ｂの損傷を防止することができる。
また、本実施形態の自動調心ころ軸受１は、ころ４及び案内輪６に対して従来通りの旋削加工を施すので、コストアップの要因を少なくした自動調心ころ軸受を提供することができる。
以上、本発明に係る自動調心ころ軸受について説明したが、本発明に係る自動調心ころ軸受は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  自動調心ころ軸受
２  内輪
３  外輪
４  ころ
４ａ  （軸方向の）端面
４ｂ  面取り部
４ｃ  だらし部
４ａｃ  境界
５  保持器
６  案内輪
６ａ  摺動面
６ｂ  側面
６ｃ  傾斜面
６ｄ  面取り部
６ｇ  並行部
６ｃｇ  境界
【図１】
2016023707.tif 000003
【図２】
2016023707.tif 000004
【図３】
2016023707.tif 000005
【図４】
2016023707.tif 000006
【図５】
2016023707.tif 000007