JP5567453B2 - 複列ころ軸受および複列ころ軸受の保持器 - Google Patents

Description

この発明は、複列ころ軸受と、この軸受に組み込まれる保持器に関する。

複列ころ軸受の保持器は、円環部と、円環部から軸方向に延びる複数の柱部とを有し、柱部間にころを収容するポケットを設けた一対のくし型の保持器単体から構成され、これら保持器単体の円環部同士を互いに背中合わせにした状態で軸受に組み込まれている。

このように、保持器を複列ころ軸受に組み込んだ際には、保持器を構成する保持器単体の円環部は背中合わせになっているため、軸受運転中には、保持器単体の背面同士は擦れあい、摩耗する問題があった。
ここで、保持器単体の背面に、潤滑剤溜まりを設けて滑りを良くすることも考えられるが(特許文献１、図２参照)、摩耗の抑制には不十分であった。

特開２００４−３０１２３２号公報

そこで、この発明は、複列ころ軸受の保持器の摩耗を抑えることを課題とする。

上記した課題を解決するため、２つのくし型の保持器単体から構成される、複列ころ軸受の保持器について、少なくとも一方のくし型保持器単体の外周面又は内周面に、複列ころ軸受の回転により、保持器単体のポケット側に推進力を生じさせるフィンを設けたのである。

このようにして、保持器単体の少なくとも一方に、ポケット側に推進力を生じさせると、保持器単体同士が離間するため、背面のこすれあいが減じられ、保持器の磨耗が抑えられる。
また、フィンは補強リブとしても機能するため、保持器単体の強度が向上する。

各保持器単体のフィンは、保持器単体の軸方向および周方向に対して傾斜して直線状に延びるものとすると、フィンの構造が簡単であるため、保持器単体周面上へのフィンの形成が容易である。
このような保持器を組み込んだ軸受を、軸受回転方向に対して、保持器単体の背面に近い側のフィン一端よりも、背面から遠い側のフィン他端が先行する向きに回転させると、その回転軌跡上の空気等の流体を保持器背面側に押し出し、その反作用として、保持器にそのポケット側へと向かう推進力が生じ、保持器単体同士が離間する。

ここで、保持器の円環部と柱部とフィンを合成樹脂により一体に射出成形し、そのウェルドライン上にフィンを配置すると、脆弱なウェルドラインが補強される。

さらに、フィンが保持器の周方向または軸方向に複数並列している場合には、フィンとフィンの間には、潤滑剤が溜まりやすくなるため、この間が潤滑剤溜まりとしても機能し、軸受の潤滑性が向上する。

少なくとも一方の保持器単体に、軸受の回転によりポケット側への推進力を生じるフィンを設けたことにより、軸受の運転時に保持器単体同士が離間するため、保持器単体の背面同士のこすれあいが減じられ、保持器の摩耗が抑えられる。

外輪を外した軸受の全体斜視図 軸受の要部を示す断面図 ころを収納した保持器の要部を示す正面図

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。

図１から図３に示す、複列円筒ころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内外輪２，３の間に配置された二列の円筒ころ４と、円筒ころ４を収納保持する保持器１０とからなる。

詳しくは、内輪２の外周面は、その軸方向中央および両側に鍔部２ａが設けられており、この鍔部２ａの間に形成される二列の軌道面２ｂと、これに対向する外輪３内周面の二列の軌道面３ａに各円筒ころ４は挟まれている。

この内輪２は、工作機械等の主軸外周に嵌め合わされ、外輪３は、ハウジングの開口外周に嵌め合わされ、主軸が回転すると、これに従って内輪２が回転し、軌道面２ｂ、３ａに沿って円筒ころ４が回転することにより、軸受１は主軸を回転可能な状態で支持している。

また、図示のように、保持器１０は、一対の保持器単体１１からなり、この保持器単体１１は、円環部１１ａと、円環部１１ａから保持器１０の軸方向一方に延びる複数の柱部１１ｂとを有するいわゆるくし型の保持器単体である。
保持器１０は、一対の保持器単体１１の円環部１１ａ同士が背中合わせになった状態で軸受１に組み込まれている。
保持器単体１１の柱部１１ｂの間には、ポケット１１ｃが形成されており、円筒ころ４をそれぞれ収納している。

さらに、各保持器単体１１の外周面には、周方向に等間隔を置いて並列する、相似形の複数のフィン１１ｄが設けられている。
図示のように、各フィン１１ｄは円環部１１ａ周面上の一端から柱部１１ｂ周面上の他端まで、直線状に延びており、保持器１０の軸方向および周方向に対して同一方向に傾斜している。
ここで、各フィン１１ｄの軸方向に対する傾斜角はほぼ等しくなっており、フィン１１ｄはその幅および厚みが、円環部１１ａ上の端部から柱部１１ｂ上の端部に向かって漸減することで、ほぼ楔形の外観を呈している。

上記したように、保持器単体１１同士は、円環部１１ａが背中合わせの状態で軸受１に組み込まれているため、そのフィン１１ｄの傾斜の向きは、保持器単体１１間で軸方向に対して逆向きとなっている。

なお、この保持器単体１１は、合成樹脂を射出成形することにより、円環部１１ａと柱部１１ｂとフィン１１ｄとが一体に成形されている。

この軸受１を、図３の白抜き矢印で示すように、各保持器単体１１のフィン１１ｄの柱部１１ｂ周面上の端部が、円環部１１ａ周面上の端部に対して先行する向きに回転させる。
すると、各フィン１１ｄは、その回転軌跡上の流体を保持器１０背面側に押し出し、その反作用として、各保持器単体１１にそのポケット１１ｃ側、すなわち、図中矢印で示す側への推進力が生じる。
こうして、推進力は離間する方向に働くため、各保持器単体１１は、図中鎖線で示すように、微小に動いて離間する。
そのため、保持器単体１１の背面同士のこすれあいが減じられ、保持器１０の摩耗が抑制される。

このとき、フィン１１ｄの軸方向に対する傾斜角は、ほぼ45度となっている。
また、フィン１１ｄは、保持器単体１１の周方向に相似形のものが等配されているため、保持器１０には、その周方向に均等に推進力が生じ、軸方向への推進がスムーズになされる。

また、上記のように保持器単体１１が推進すると、そのポケット１１ｃに収納された円筒ころ４も保持器単体１１に押されて移動し、その端面が内輪２の外側の鍔部２ａに押し付けられるため、円筒ころ４のスキューが防止される。

なお、図１のように、保持器単体１１が離間する推進力が生じる、軸受１の回転方向は、内輪２の鍔部２ａ外面にプリント等された、矢印状の表示部２ｃに表示されている。
そのため、軸受１を工作機械等の主軸に嵌め合わせる際には、この表示部２ｃを見れば、推進力が生じる回転方向を間違える心配がない。

また、上述した保持器単体１１の射出成形により、その一つ置きの柱部１１ｂ上には、脆弱なウェルドラインＷが形成されているが、図３のように、フィン１１ｄは、この上に配置されており、ウェルドラインＷの補強がなされている。
なお、ウェルドラインＷに限られず、フィン１１ｄが補強リブとして機能し、保持器単体１１が補強されていることは無論である。

また、フィン１１ｄは、保持器単体１１の外周面から突出しているため、隣り合うフィン１１ｄの間には、入り込んだ潤滑剤が溜まりやすくなり、潤滑剤溜まりとして機能する。
ここで、各フィン１１ｄは、各柱部１１ｂ上に延び、円筒ころ４は、この柱部１１ｂ間に保持されているので、フィン１１ｄの間に溜まった潤滑剤は、円筒ころ４の転動面にスムーズに送り込まれることとなり、特に潤滑性が良好になっている。

ここで、フィン１１ｄの位置、大きさ、形状、数等は実施形態に限定されない。
例えば、フィン１１ｄを保持器単体１１の内外周面の両面や、内周面のみに形成してもよく、さらには、円環部１１ａの周面のみ、あるいは柱部１１ｂの周面のみに形成してもよい。
また、各フィン１１ｄで長さや厚みを違えてもよく、例えば、一部フィン１１ｄの厚みや長さを大きくすることで、当該フィン１１ｄが配置された部分を補強することができる。
同様に、フィン１１ｄを軸方向に複列をなすように配置して、当該部分を補強することもできる。
また、フィン１１ｄの形状は、推進力が発生しうる限りにおいて、湾曲させたり、流線型にしたりなどすることもできる。
なお、フィン１１ｄは、無論、単数でもよい。

さらに、実施形態では、双方の保持器単体１１にフィン１１ｄを設けているが、一方の保持器単体１１のみにフィン１１ｄを設けてもよい。
この場合、フィン１１ｄを設けた一方の保持器単体１１のみに、離間する方向の推進力を発生させることで、保持器単体１１の円環部１１ａ同士のこすれあいを減じることができる。

また、保持器１０の材質、製法は実施形態に限定されず、金属製としたり、円環部１１ａと柱部１１ｂのみを一体成形して、フィン１１ｄを後付けしたりしてもよい。

１ 軸受
２ 内輪
２ａ 鍔部
２ｂ 軌道面
２ｃ 表示部
３ 外輪
３ａ 軌道面
４ 円筒ころ
１０ 保持器
１１ 保持器単体
１１ａ 円環部
１１ｂ 柱部
１１ｃ ポケット
１１ｄ フィン
Ｗ ウェルドライン

Claims (5)

1. 円環部と、円環部から軸方向に延びる複数の柱部とを有し、柱部間のポケットにころを収納する２つのくし型の保持器単体から構成され、この保持器単体の円環部同士を互いに背中合わせにした状態で複列ころ軸受に組み込まれる保持器において、
   少なくとも一方の保持器単体の外周面又は内周面に、複列ころ軸受の回転により、この保持器単体のポケット側に推進力を生じさせるフィンを設けたことを特徴とする複列ころ軸受の保持器。
2. 上記各保持器単体のフィンは軸方向および周方向に対して傾斜して直線状に延び、この直線状フィンの傾斜の向きを、軸受回転方向に対して、保持器単体の背面に近い側のフィン一端よりも、背面から遠い側のフィン他端が先行する向きとした請求項１に記載の複列ころ軸受の保持器。
3. 上記各保持器単体の円環部と柱部とフィンとは合成樹脂により一体に射出成形され、そのウェルドライン上に上記フィンを配置した請求項１または２に記載の複列ころ軸受の保持器。
4. 上記フィンは、保持器単体の周方向または軸方向に複数並列する請求項１から３のいずれかに記載の複列ころ軸受の保持器。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の保持器を組み込んだ複列ころ軸受。

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