JP2004084863A - ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】長期的に安定した使用を確保すると共に、軽量化及び低コスト化を図る。
【解決手段】内輪２と外輪３との間に複数のころ４がプレス保持器５を介して配設された複列自動調心ころ軸受１において、保持器５の柱７をころ４の中心軸Ｃより内輪２側に配置すると共に、柱７の面押し角度θを２５°＜θ＜３５°の範囲とし、更に、保持器５内径と内輪２軌道とのすきま寸法をころもたせしたときの保持器５の径方向の動き量より大きくする。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般産業機械、特に振動の発生する機械や高速回転する機械等に用いられる例えば自動調心ころ軸受、円筒ころ軸受或いは円すいころ軸受等のころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の複列の自動調心ころ軸受としては、例えば図３に示すように、内輪案内方式のかご形プレス保持器ａを用いたものや、或いは図４に示すように、もみ抜き保持器ｂを用いたものが知られており、もみ抜き保持器ｂでは、内輪案内方式及びころ案内方式の両方が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３に示す内輪案内方式のかご形プレス保持器を用いた複列自動調心ころ軸受では、高速回転させると、保持器ａの重量が内輪と接している一点に作用して面圧が高くなり、内輪との摺動部が摩耗することがあった。この問題を解決するためには、保持器の重量が内輪の一点にかかるような案内方式を避けて保持器への面圧を下げる必要があり、そのためには、保持器が内輪と一点で摺動することが無い、例えば、ころ案内方式の保持器を用いることが考えられる。ころ案内方式の保持器を用いると、保持器は負荷圈に位置する複数のころに乗る形で案内されるため、保持器の重量が分散し、案内部の面圧を一点で支持する場合に比べ低くすることが可能となる。
【０００４】
従来のかご形プレス保持器でころ案内方式のものを製作する場合、保持器の柱をころの中心軸より外輪側に配置して、保持器が複数のころに被さる（乗る）形にすると、ころが外側から柱を通過することができず、組立てが困難となる。
この場合、殆どのころを保持器の内側からポケットに挿入した後に該保持器と内輪とを組み合わせ、次いで、該内輪を外輪に直角に入れ込んだ後、残りの数個のころのみを保持器の外側からポケットに挿入するという方法も考えられなくはないが、数個のポケットのみをころが外側から柱を通過できるように柱の断面形状を変えなければならなくなるため、断面形状を変えた柱で構成されるポケットのころ案内が適切に行えなくなるという問題が発生する。
【０００５】
一方、図４に示すころ案内方式のもみ抜き保持器ｂを用いた複列自動調心ころ軸受では、保持器の重量が大きいことに加えて、くし形によるガイド性の低さから回転性能が低下せざるを得ず、使用用途が限定され、更には、保持器そのもののコストや内輪小つばの製作コストなどが高くついて軸受コストが上昇するという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、長期的に安定した使用を確保することができると共に、軽量化及び低コスト化を図ることができるころ軸受を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るころ軸受は、内輪と外輪との間に複数のころがプレス保持器を介して配設されたころ軸受において、保持器の柱をころの中心軸より内輪側に配置すると共に、柱の面押し角度θを２５°＜θ＜３５°の範囲とし、更に、保持器内径と内輪軌道とのすきま寸法をころもたせしたときの保持器の径方向の動き量より大きくしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である複列自動調心ころ軸受を説明するための説明的断面図、図２は保持器の柱断面形状を示す図である。
図１において符号１は内輪２と外輪３との間に複数のころ４がプレス保持器５を介して配設された複列の自動調心ころ軸受であり、内輪２にはつば部は設けられておらず、また、ころ４は対称ころとされている。
【０００９】
プレス保持器５はテーパ筒状をなしており、図１及び図２に示すように、外周面にはころ４が収容されるポケット部６が周方向に略等間隔で複数形成されている。ここで、プレス保持器５は、内外輪２，３と同心に配置した際に、柱７がころ４の中心軸Ｃより内輪２側に配置され、且つ、保持器５の小径側内径部５ａと内輪２の軌道との間にはすき間が形成されている。このすき間の寸法は、ころもたせしたときの保持器５の径方向の動き量（＞０）より大きく設定されており、これにより、保持器５が内輪２に当たることなく、ころ４に案内されるころ案内方式とすることができる。
【００１０】
また、柱７がころ４の中心軸Ｃより内輪２側に配置されていることから、ころ４が保持器５の外側から柱７を通過することができるようになって軸受の組立てが可能になると共に、全てのころ４の案内を適切に行える柱７の断面形状を形成することが可能になる。
柱７の断面形状は、ころ４との当たりを考慮し、この実施の形態では、面押し加工で六角形に成形するが、ころ４の挿入側の六角形傾斜角度は柱７の面押し角度θとして、２５°＜θ＜３５°とする。理由は次の通りである。
【００１１】
即ち、ころ案内方式の保持器５は軸受回転中に、ころ４が自転するためころ４に円周方向に押されるよう駆動されるが、面押し角度θが大きい場合は、ころ４に対する柱７の傾斜が緩くなって、自転するころ４が速度の遅い保持器５の柱７に乗り上がろうとする挙動を示す。この挙動が現れると、保持器５の柱７に対しての半径方向の分力が大きくなり、保持器５の摩耗等が懸念される。実験等により、ころ４が柱７に乗り上げる挙動を示さない面押し角度θの適正値を求めたところ、θ＝３５°となることが確認された。
【００１２】
また、逆に面押し角度θが小さい場合には、保持器５の半径方向の動き量が大きいと、ポケット部６を形成する両柱７間にころ４が挟まれ、くさび状に食い込む挙動を示すことがある。この挙動を回避するための面押し角度θの適正値を実験等により求めたところ、θ＝２５°となることが確認された。以上より、柱７の面押し角度θを、２５°＜θ＜３５°とした。
【００１３】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、保持器５をころ案内方式として保持器５の重量を複数のころ４で支えて分散しているため、案内部の面圧が低くなって高速で回転するような条件下においても案内部分の摩耗を防止することができると共に、ころ４が柱７へ乗り上がる挙動や両柱７間へ食い込む挙動のない安定した軸受の運転を確保することができ、しかも、保持器５が内輪２の軌道に非接触であることから内輪軌道の摩耗も同時に防止することができるため、長期的に安定した軸受の使用を確保することができる。
【００１４】
また、保持器５はプレス保持器であるため、もみ抜き保持器に対し、保持器そのもののコストが低い上に、内輪小つば等の製作コストが不要になって軸受コストの低減を図ることができると共に、軸受の軽量化を図ることができる。
なお、上記実施の形態では、ころ軸受として、複列の自動調心ころ軸受を例に採ったが、これに限定されず、例えば単列の自動調心ころ軸受、又は単列若しくは複列の円筒ころ軸受や円すいころ軸受にも本発明を適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、長期的に安定した使用を確保することができると共に、軽量化及び低コスト化を図ることができるころ軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である複列自動調心ころ軸受を説明するための説明的断面図である。
【図２】保持器の柱断面形状を示す図である。
【図３】従来のかご形プレス保持器付自動調心ころ軸受を説明するための説明的断面図である。
【図４】従来のもみ抜き保持器付自動調心ころ軸受を説明するための説明的断面図である。
【符号の説明】
１…複列自動調心ころ軸受
２…内輪
３…外輪
４…ころ
５…プレス保持器
６…ポケット部
７…柱

Claims (1)

1. 内輪と外輪との間に複数のころがプレス保持器を介して配設されたころ軸受において、保持器の柱をころの中心軸より内輪側に配置すると共に、柱の面押し角度θを２５°＜θ＜３５°の範囲とし、更に、保持器内径と内輪軌道とのすきま寸法をころもたせしたときの保持器の径方向の動き量より大きくしたことを特徴とするころ軸受。

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