(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面がストレートな円筒面である外輪と、軸に固定され、外周面の軸方向両側に鍔部を有する内輪と、外輪の内周面と内輪の外周面との間に転動自在に配置された複数の円筒ころと、各円筒ころを保持する保持器とを有し、保持器の外周面を外輪の内周面に接触させて保持器を案内するものにおいて、
外輪の内周面上における、円筒ころの転動領域と保持器の外周面が接触する接触領域とを軸方向に離間させる離間手段を具備し、転動領域と接触領域との間隔を、軸の熱膨張により内輪と外輪との間に生じる軸方向相対移動の予想変位量よりも大きくした円筒ころ軸受。
【請求項２】
離間手段が、保持器の外周面の一部を円筒ころの側においてぬすんだ環状のぬすみ部である請求項１記載の円筒ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に高速回転下での使用に適した円筒ころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転動体として円筒状のころを有する円筒ころ軸受は、内輪または外輪での鍔部の有無によって種々の形式に大別することができる。図３はその一例で、内輪11の外周面11ａをストレート面とする一方で、外輪12の内周面の軸方向両端部に鍔部15を設けたＮＵ型と呼ばれるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
円筒ころ軸受を高速回転させると、軸受内部の潤滑油が遠心力によって外径側に飛ばされる。この時、特に上記ＮＵ型の円筒ころ軸受では、外輪12に設けられた鍔部15が堰となるため、円筒ころ13間の空間の外径側に潤滑油が溜りやすい。溜まった潤滑油は攪拌抵抗となって円筒ころ13の転動を阻害するため、軸受トルクの上昇や温度上昇等を招きかねない。
【０００４】
この問題を回避するには、鍔部15を外輪12ではなく内輪11に設けるのがよい。図４はその一例で、外輪12の内周面12ａを鍔部のないストレート面とし、内輪11の外周面の軸方向両端部に鍔部15を設けたＮ型の円筒ころ軸受である。
【０００５】
ところで、軸受一般における保持器14の案内形式としては、保持器14の内周面を内輪11の外周面に接触させる内輪案内式と、保持器14の外周面を外輪12の内周面に接触させる外輪案内式とがある（このほか保持器14を内外輪11、12の何れにも接触させず、転動体13によってのみ保持器14を案内する転動体案内式もある）。これらのうち、高速回転下においては、遠心力によって飛ばされた潤滑油が軌道輪（外輪12）と保持器14との摺接部に逐次補給される外輪案内式の保持器の方が有利である。
【０００６】
以上から、高速回転下で使用する円筒ころ軸受としては、Ｎ型でかつ保持器を外輪案内とした軸受を使用するのが望ましい。
【０００７】
しかし、図示のように、Ｎ型円筒ころ軸受の外輪12の内周面12ａはストレート面であり、円筒ころ13（詳しくは内輪11、保持器14、および円筒ころ13の組付け体）との間の軸方向の相対移動が許容される構造である。従って、例えば軸の熱膨張等によって外輪12と内輪11とが軸方向に相対移動すると、外輪12の内周面12ａ上において、円筒ころ13が移動前の保持器14（保持器の外周面）との接触領域に入る可能性がある。円筒ころ13が保持器14の接触領域に入ると、例えば案内時の滑り摩擦によって荒れた表面をころが転動する、保持器に被着形成された被膜が滑りによって剥離し、ころに転着する等、軸受機能上好ましくない影響を受ける。
【０００８】
そこで、本発明は、保持器を外輪案内としたＮ型の円筒ころ軸受において、外輪の内周面上でのころの転動領域と保持器外周面の接触領域との重なり合いを確実に防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明にかかる円筒ころ軸受は、内周面がストレートな円筒面である外輪と、軸に固定され、外周面の軸方向両側に鍔部を有する内輪と、外輪の内周面と内輪の外周面との間に転動自在に配置された複数の円筒ころと、各円筒ころを保持する保持器とを有し、保持器の外周面を外輪の内周面に接触させて保持器を案内するものにおいて、外輪の内周面上における、円筒ころの転動領域と保持器の外周面が接触する接触領域とを軸方向に離間させる離間手段を具備し、転動領域と接触領域との間隔を、軸の熱膨張により内輪と外輪との間に生じる軸方向相対移動の予想変位量よりも大きくしたものである。
【００１０】
離間手段は、保持器の外周面の一部を円筒ころの側においてぬすんだ環状のぬすみ部とすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１および図２に基いて説明する。
【００１２】
図１に示すように本発明にかかる円筒転がり軸受は、図示しない回転軸に固定される内輪１、図示しないハウジングに固定される外輪２、内・外輪１、２間に配置された複数の円筒ころ３、各円筒ころ３を円周等配位置に保持するリング状の保持器４を有するもので、内輪１の外周面の軸方向両端に鍔部５を設ける一方で、外輪２の内周面2aを鍔部のないほぼストレートな面としたいわゆるＮ型のものである。
【００１３】
保持器４は、その外周面４a2が外輪２の内周面2aに接触するように設計された外輪案内形式のもので、軸方向に離間した一対の環状部4aと、軸方向に延びて環状部4a同士を橋絡する複数の柱部4bとで一体に構成される。保持器４には、隣接する柱部4bと対向する環状部4aとで円筒ころ３を収容するための窓型の空間4c（ポケット）が円周等配位置に形成され、ポケット4cの軸方向対向面４a1（両環状部4aの対向面）と円筒ころ３の両端面の間、およびポケット4cの円周方向対向面４b1（柱部4bの円周方向面）と円筒ころ３の外周面との間には、保持器４と円筒ころ３の相互の運動に自由度を持たせるべくポケット隙間が形成されている（図１及び図２は、円筒ころ３がポケット4cの中立位置にあり、円筒ころ３の軸方向両側および円周方向両側でポケット隙間の幅が等しくなった状態を示す）。
【００１４】
保持器４の外周面４a2は、円筒ころ３の側において環状のぬすみ部4dによって肉取りされる。このぬすみ部4dは、保持器外周面４a2の軸方向二箇所に設けられ、それぞれ環状部4aと柱部4bの境界近傍を通過してポケット4cに開口している。ぬすみ部4dの端面４d1は、その全周でポケット4cの軸方向面４a1よりも保持器端面4e側に位置している。
【００１５】
回転軸を回転させると、外輪２の内周面2a上には、ころ３が転動する領域Ｓと、保持器４の外周面（環状部4aの外周面４a2）と接触する領域とが形成される。この時、ぬすみ部4dが両領域を軸方向に離間させる離間手段として機能するので、保持器４の接触領域と円筒ころ３の転動領域Ｓとの間に間隔ｔが形成される。
【００１６】
この状態で軸の熱膨張等により内輪１（内輪１、保持器４および円筒ころ３の組付体）と外輪２とが軸方向に相対移動した場合、その相対移動量が間隔ｔの範囲内であれば、外輪２の内周面2aにおいて、円筒ころ３は移動前の保持器４の接触領域には入らない。従って、円筒ころ３が外輪２の内周面2aにおける保持器４の接触領域上を転動することによる好ましくない影響（転動面の表面荒れ、被膜の転着等）が回避され、これによって所期の軸受性能を長期間維持することが可能となる。
【００１７】
以上の特性から、本発明にかかる円筒ころ軸受は、高速回転する軸の自由端側に使用する軸受として好適なものである。
【００１８】
なお、上記間隔ｔは、内・外輪１、２間で生じる軸方向の予想相対変位量に基いて決定され（例えば図１の状態でｔ＝５mm程度）、予想変位量が大きければ間隔ｔもそれに合わせて大きく設定する必要がある。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、外輪の外周面上での円筒ころの転動領域と保持器の接触領域との重なり合いを簡易な手段で確実に防止することができ、所期の軸受性能を長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる円筒ころ軸受の断面図である。
【図２】円筒ころを収容した保持器を外径側から見た平面図である。
【図３】ＮＵ型の円筒ころ軸受の断面図である。
【図４】Ｎ型の転がり軸受の断面図である。
【符号の説明】
１    内輪
２    外輪
2a    内周面
３    円筒ころ
４    保持器
４a2  外周面
4c    ポケット
4d    離間手段（ぬすみ部）
５    鍔部
【図１】
0003818761.tif 000002
【図２】
0003818761.tif 000003
【図３】
0003818761.tif 000004
【図４】
0003818761.tif 000005