JP2014202256A - 複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器及び複列ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】複列ころ軸受内において、樹脂製櫛型保持器を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内可能とする。【解決手段】樹脂製櫛型保持器５は、円環部１０及び複数の柱部２０を備えている。柱部２０は、ころの外周面と対向する対向面２４に、所要回転数以下でころの外周面によるころ案内をさせるためのころ案内面４２を有している。更に、円環部１０の外周面と柱部２０の径方向外側の面２７とを含む保持器外面は、所要回転数を越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより外輪の内周面との間の径方向隙間を小さくしてこの内周面による外輪案内をさせるための外輪案内面を有している。【選択図】 図３

Description

本発明は、複列ころ軸受に組み込まれる樹脂製櫛型保持器、及び、樹脂製櫛型保持器を備えている複列ころ軸受に関する。

工作機械において、主軸を回転可能に支持する軸受部には、高い加工精度を維持するために高い剛性が必要とされており、このために複列ころ軸受が用いられている。さらに近年では、主軸の高速回転化が要求されていることから、高速回転に対応することのできる複列ころ軸受が求められている。

複列ころ軸受は、内輪、外輪、及び、これら内輪と外輪との間に複列状態で配置された複数のころを備えている。そして、特許文献１に示すように、列毎に複数のころを保持する独立した保持器を備えた複列ころ軸受がある。つまり、この複列ころ軸受には、保持器が二つ組み込まれている。各保持器は、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、櫛型に構成されている。そして、周方向で隣り合う柱部の間が、ころを保持するポケットとなる。

櫛型保持器の場合、柱部が円環部から軸方向に突出している片持ち梁状であるため、柱部の先部側は、ある程度自由に変形できる。このため、例えば複列ころ軸受の回転に伴ってころの進み遅れが発生し、これによって柱部に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用しても、その力を逃がすことができ、破損が生じにくい。これに対して、一対の円環部の間が柱部により連結された構成である、かご型保持器の場合、柱部は両側の円環部に固定されており変形が拘束されることから、柱部に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用すると、その力を逃がし難く、櫛型保持器に比べて破損が生じやすい。

特開２０１２−１０２７９６号公報（図３参照）

工作機械の主軸の回転数は、低速回転から高速回転（例えば１５０００ｒｐｍ）まで選択され、主軸は様々な回転数で回転する。そして、主軸の回転数の変化に応じて、複列ころ軸受及びこの軸受に組み込まれている保持器の回転数も変化する。

ここで、高速回転する複列ころ軸受の場合、保持器を樹脂製とし、その保持器の径方向の位置決めが外輪の内周面によって行われる「外輪案内」とするが好ましく、保持器が有する円環部の外周面が、外輪の内周面に案内される案内面となる。つまり、保持器は、円環部の外周面において、外輪の内周面によって周方向の回転が案内される。

しかし、保持器が、例えば１５０００ｒｐｍのように高速回転すると、その保持器には遠心力によって径方向に拡大する変形が生じる。このため、保持器の円環部の外周面（案内面）と外輪の内周面との間には、遠心力による変形量を予め含めた径方向隙間を設ける必要がある。このように、高速回転に伴う変形量を考慮して径方向隙間を大きく設定すると、低速回転時には、高速回転時ほどの変形が生じないことから、径方向隙間は不要に大きくなる。すると、低速時では、保持器の径方向の位置が定まらず、例えば、保持器と外輪の内周面との接触が不規則に又は規則的に繰り返され、異音発生の原因となる。

そこで、本発明は、複列ころ軸受内において、樹脂製櫛型保持器を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内可能とすることを目的とする。

本発明は、内輪と外輪との間に複列状態で複数のころが配置される複列ころ軸受に組み込まれ、列毎に複数の前記ころを保持する樹脂製櫛型保持器であって、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、前記柱部は、前記ころの外周面と対向する対向面に、所要回転数以下で当該外周面により案内されるころ案内面を有し、更に、前記円環部の外周面と前記柱部の径方向外側の面とを含む保持器外面は、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより前記外輪の内周面との間の径方向隙間を小さくして当該内周面により案内される外輪案内面を有していることを特徴とする。

本発明によれば、保持器の回転数が低く所要回転数以下の状態では、柱部のうち、ころの外周面と対向する対向面に設けられているころ案内面によって、保持器は、各列の複数のころの外周面に案内される（ころ案内される）。このため、回転数が高くなることで遠心力により保持器が径方向外側へ変形（拡大）することを考慮して保持器外面と外輪の内周面との間の径方向隙間を大きく設定しても、低速回転時において、保持器は安定して軸受内で案内される。
そして、保持器の回転数が所要回転数を超えた状態では、保持器外面に設けられている外輪案内面は遠心力によって径方向外側へ拡大され、外輪の内周面との間の径方向隙間が小さくなり、保持器は外輪の内周面に案内される（外輪案内される）。このため、高速回転時においても、保持器は安定して軸受内で案内される。
以上より、複列ころ軸受内において、樹脂製櫛型保持器を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内することが可能となる。

また、前記ころ案内面は、前記対向面のうち径方向外側寄りの領域に形成されていると共に、前記所要回転数以下の状態で前記ころの外周面に沿った形状であって当該外周面との間にころ隙間を有して対向する円弧面からなるのが好ましい。
この場合、所要回転数以下の状態で、保持器は、円弧面からなるころ案内面によって安定してころ案内される。

また、ころ案内面が、前記のような円弧面からなる場合において、前記柱部の径方向外側の面は、当該柱部の先端へと向かうにしたがって前記外輪の内周面との間の径方向隙間を大きくする傾斜面であり、この傾斜面が、前記所要回転数を超えた状態で、遠心力によって前記柱部が径方向外側へ変形することにより前記径方向隙間を小さくして前記外輪案内をさせるための前記外輪案内面となり、更に、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって前記柱部が径方向外側へ変形することにより前記ころ隙間が大きくなりころ案内が解除されるのが好ましい。

保持器の柱部は、円環部から軸方向に突出した片持ち梁状であり、この片持ち梁状の柱部は、保持器の回転に伴う遠心力によって径方向外側へ変形し、特に柱部の先端に向かうにしたがって大きく変形するが、この柱部の径方向外側の面は、先端へと向かうにしたがって外輪の内周面との間の径方向隙間を大きくする傾斜面であるため、保持器の回転数が所要回転数を超えた状態となり柱部が変形しても、この柱部の径方向外側の面が外輪の内周面に摺接して、例えば回転抵抗が大きくなるのを防ぐことができる。
更に、所要回転数以下の状態から所要回転数を超えた状態になると、遠心力によって柱部が径方向外側へ変形することにより前記ころ隙間が大きくなり、ころ案内が解除される。すなわち、所要回転数以下の状態から所要回転数を超えた状態になると、ころ案内から外輪案内へと切り替わることができる。

また、前記外輪案内面には、前記円環部の外周面の少なくとも一部が含まれるのが好ましい。
この場合、保持器の回転数が所要回転数を超えた状態で、遠心力によって径方向外側に変形する円環部の外周面の少なくとも一部が、外輪案内面として機能する。

また、ころ案内面が、柱部の対向面のうち径方向外側寄りの領域に形成されている円弧面からなる場合において、前記柱部の前記対向面のうち前記ころ案内面の径方向内側の領域に、前記ころの外周面との隙間が大きくなる非案内面が形成され、前記非案内面は、前記柱部の基部側へ向かうにしたがって径方向外側へ拡大しているのが好ましい。

遠心力によって径方向外側へ変形する柱部は、片持ち梁状であるため、基部では変形量が小さく、先部では変形量が大きい。このため、ころ案内面が、柱部の全長にわたって変化しない一定の円弧面であると、所要回転数を超え外輪案内に切り替わった際に、柱部の先部側では、円弧面からなるころ案内面ところの外周面との間隔は広がり、ころ案内が明確に解除されるが、柱部の基部側では、ころの外周面との間隔はさほど変化せず、ころ案内に近い状態が残される。
しかし、前記のとおり、非案内面が、柱部の基部側へ向かうにしたがって径方向外側へ拡大していることにより、柱部の基部側においても、ころの外周面との間隔を広くすることが可能となる。すなわち、保持器の回転数が所要回転数を超えることで、ころ案内から外輪案内へと明確に切り替えることが可能となる。

また、本発明の複列ころ軸受は、内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に複列状態で配置される複数のころと、列毎に複数の前記ころを保持する複数の独立した保持器とを備え、前記保持器それぞれは、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備えた樹脂製櫛型保持器であり、前記柱部は、前記ころの外周面と対向する対向面に、所要回転数以下で当該外周面により案内されるころ案内面を有し、更に、前記円環部の外周面と前記柱部の径方向外側の面とを含む保持器外面は、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより前記外輪の内周面との間の径方向隙間を小さくして当該内周面により案内される外輪案内面を有していることを特徴とする。

本発明によれば、保持器の回転数が低く所要回転数以下の状態では、柱部のうち、ころの外周面と対向する対向面に設けられているころ案内面によって、保持器は、各列の複数のころの外周面に案内される（ころ案内される）。このため、回転数が高くなることで遠心力により保持器が径方向外側へ変形（拡大）することを考慮して保持器外面と外輪の内周面との間の径方向隙間を大きく設定しても、低速回転時において、保持器は安定して軸受内で案内される。
そして、保持器の回転数が所要回転数を超えた状態では、保持器外面に設けられている外輪案内面は遠心力によって径方向外側へ拡大され、外輪の内周面との間の径方向隙間が小さくなり、保持器は外輪の内周面に案内される（外輪案内される）。このため、高速回転時においても、保持器は安定して軸受内で案内される。
以上より、複列ころ軸受内において、樹脂製櫛型保持器を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内することが可能となる。

本発明の樹脂製櫛型保持器、及び、この樹脂製櫛型保持器を備えている複列ころ軸受によれば、保持器の回転数が低く所要回転数以下の状態では、柱部のうち、ころの外周面と対向する対向面に設けられているころ案内面によって、保持器はころ案内される。そして、保持器の回転数が所要回転数を超えた状態では、保持器外面に設けられている外輪案内面が遠心力によって径方向外側へ拡大され、外輪の内周面との間の径方向隙間が小さくなり、保持器は外輪案内される。このように、複列ころ軸受内において、樹脂製櫛型保持器を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内することが可能となる。

複列ころ軸受の縦断面図である。 保持器の斜視図である。 図２の一部を拡大して示す拡大図である。 保持器の一部を保持器の軸方向から見た図である。 図４のＶ−Ｖ矢視の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、複列ころ軸受１の縦断面図である。なお、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号（参照番号）を付し、重複する説明は省略する。

この複列ころ軸受１は、例えば、汎用旋盤、ＣＮＣ旋盤、マシニングセンタ、フライス盤等の工作機械の主軸６を支持する軸受として使用され、高速回転する主軸６を高い剛性で支持することが可能である。
主軸６の直径は例えば５０〜１５０ミリ程度であり、主軸６の最大回転数は１００００〜１５０００ｒｐｍとなる。そして、主軸６は、低速回転する場合や、高速回転する場合があり、また、低速又は停止状態から高速回転状態（最大回転数）へと急加速する。

本実施形態の複列ころ軸受１は、内輪２と、外輪３と、これら内輪２と外輪３との間に配置された複数のころ４と、これらころ４を保持する環状の保持器５，５とを備えている。ころ４は、複列状態（二列状態）で配置されており、保持器５，５それぞれは、列毎に独立して複数のころ４を保持している。つまり、この複列ころ軸受１には、独立した二つの保持器５，５が組み込まれている。ころ４の外周面は円筒形であり、この複列ころ軸受１は複列円筒ころ軸受である。

内輪２の外周面には、二列に配置されたころ４が転動する転動面２ａ，２ｂが形成されており、外輪３の内周面の一部が、二列のころ４が転動する転動面３ａ，３ｂとなる。そして、外輪３が工作機械の軸受ハウジング８の内周面に取り付けられており、内輪２に主軸６が挿入されている。この複列ころ軸受１はグリース潤滑されており、内輪２、外輪３、ころ４及び保持器５にはグリースが付着している。

一方側のころ列用の保持器５と他方側のころ列用の保持器５とは、複列ころ軸受１への取り付け方向が異なるが、同じものである。これら保持器５，５は、軸方向に並べて複列ころ軸受１に組み込まれており、各保持器５の軸方向に向く一側面１１が、複列ころ軸受１の軸方向外側へ向くように配置され、保持器５，５の対向する環状の背面１４，１４同士が接触可能となる。そして、保持器５，５それぞれは独立して各ころ列と共に回転することができる。

図２は、保持器５（図１の右側の保持器５）の斜視図である。この保持器５は、櫛型保持器であり、円環形状である円環部１０と、複数の柱部２０とを備えている。複数の柱部２０は、周方向に間隔（等間隔）をあけて設けられており、各柱部２０は、円環部１０の一側面１１から軸方向に向かって延びて形成されている。このため、柱部２０は、円環部１０から突出した片持ち梁状となる。なお、一側面１１の軸方向反対側の面（他側面）が前記背面１４となる。背面１４は、円環状の滑らかな面により構成されており、軸方向の隣りに設置される別の保持器５の背面１４と接触可能となる合わせ面となる。

保持器５は、樹脂製（合成樹脂製）であり、射出成型により製造され、円環部１０と柱部２０とは一体に成型されている。保持器５の材質は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）や、ポリアミドとすることができる。

柱部２０は周方向一定間隔おきに設けられており、円環部１０の一側面１１側であって周方向隣り合う柱部２０，２０の間に、ころを保持するポケット７が形成されている。つまり、各ポケット７は、周方向に隣接する柱部２０，２０の互いに対向する対向面２４，２４と、円環部１０の一側面１１とで囲まれた空間からなる。各ポケット７は、軸方向外側に向かって開口しており、保持器５は全体として櫛歯形状となる。

図３は、図２の一部を拡大して示す拡大図である。図４は、保持器５の一部を保持器５の軸方向から見た図である。柱部２０は、先端面３６、径方向内側の面２１、径方向外側の面２７、及び、前記対向面２４，２４を有している。対向面２４は、ころ４の外周面４ｂに対向する面である。

柱部２０の対向面２４は、その一部に、ころ４の外周面４ｂと隙間を有して対向する面を有している（図４参照）。この面が、後に説明する円弧面（アール面）からなるころ案内面４２である。保持器５は、回転することで遠心力により径方向外側へ弾性的に変形するが、柱部２０が大きく変形しない（遠心力が比較的小さい）所要回転数Ｎ以下の状態では、この面（ころ案内面４２）において、各列に含まれる複数のころ４によって径方向について位置決めされる（ころ案内）。
そして、所要回転数Ｎを越えると、保持器５に作用する遠心力が大きくなり、柱部２０が大きく変形する。この状態で、保持器５は、主に円環部１０（図２参照）の外周面１９（の一部１９ａ）において、外輪３の内周面によって径方向について位置決めされる（外輪案内）。
このように、保持器５の回転数に応じてころ案内と外輪案内とが切り替えられる。これらころ案内と外輪案内のために保持器５が有する構成について以下説明する。

ころ案内のための構成について説明する。図３と図４において、柱部２０は、ころ４の外周面４ｂと対向する対向面２４に、ころ案内面４２を有している。ころ案内面４２は、対向面２４のうち径方向外側寄りの領域に形成されている円弧面からなる。そして、ころ案内面４２は、所要回転数Ｎ以下の状態で、ころ４の外周面４ｂに沿った形状であって、外周面４ｂとの間に一定のころ隙間ｄ１（図４参照）を有して対向する。図３では、ころ案内面４２をクロスハッチで示している。
このころ案内面４２によって、ころ４の外周面４ｂによるころ案内が行われる。なお、このころ案内は、保持器５が所要回転数Ｎ以下の状態で行われる。

また、図３において、柱部２０の対向面２４のうち、ころ案内面４２の径方向内側の領域に、非案内面４３が形成されている。非案内面４３は、ころ４の外周面４ｂとの隙間ｄ２（図４参照）が（ころ案内面４２における隙間ｄ１よりも）大きくなる面として形成されている。本実施形態の非案内面４３は、ころ案内面４２から径方向内側へ延びて形成されているストレート面からなる。
そして、図３に示すように、この非案内面４３は、柱部２０の基部２５側へ向かうにしたがって径方向外側へ拡大して形成されている。すなわち、柱部２０の基部２５に向かうにしたがって、ころ案内面４２が縮小されている。

外輪案内のための構成について説明する。図５は、図４のＶ−Ｖ矢視の断面図である。図４と図５において、円環部１０の外周面１９と柱部２０の径方向外側の面２７とを含む保持器外面４５は、外輪案内面４６を有している。本実施形態の外輪案内面４６は、円環部１０の外周面１９の一部１９ａと、柱部２０の径方向外側の面２７とを含む。
なお、図２に示すように、円環部１０の外周面１９は、径方向寸法が大きく前記一部１９ａとなる大径部と、径方向寸法が大径部よりも小さい小径部１９ｂとを有している。大径部（一部１９ａ）は柱部２０と周方向について同じピッチで複数形成されており、柱部２０の径方向外側の面２７と連続している。そして、大径部（一部１９ａ）と小径部１９ｂとは周方向で交互に形成されている。

図５において、外輪案内面４６のうち、円環部１０の外周面１９の一部１９ａ（大径部）は、外輪３の内周面３ｃよりも少し半径の小さい円弧面からなり、内周面３ｃとの間に周方向で一定の径方向隙間ｄ３が形成される。なお、保持器５が高速回転することで遠心力によって円環部１０は僅かに径方向外側に変形（拡径）することから、前記径方向隙間ｄ３は、この変形量を考慮して設定される。つまり、保持器５が高速回転して拡径しても、外輪３の内周面３ｃとの間に僅かな隙間が設けられるように、前記径方向隙間ｄ３は設定される。

また、外輪案内面４６のうち、柱部２０の径方向外側の面２７は、柱部２０の先端へと向かうにしたがって、径方向内側に位置する傾斜面からなる（図５参照）。つまり、柱部２０の径方向外側の面２７は、柱部２０の先端へと向かうにしたがって、外輪３の内周面３ｃとの径方向隙間ｄ４を大きくする傾斜面となる。なお、この傾斜面（径方向外側の面２７）は、直線的な傾斜面であってもよいが、本実施形態では、先端へ向かうにしたがって傾斜角度が変化する（大きくなる）傾斜面である。
そして、所要回転数Ｎを超えると、柱部２０に作用する遠心力が大きくなり、この柱部２０が径方向外側へ変形することにより、前記径方向隙間ｄ４を小さくし、傾斜面（径方向外側の面２７）によって、外輪案内がされる。

また、前記のとおり、保持器５の柱部２０は、円環部１０から軸方向に突出した片持ち梁状であり、このような片持ち梁状の柱部２０は、保持器５の回転数が所要回転数Ｎを超えると遠心力が大きくなり、径方向外側へ変形するが（特に柱部２０の先端）、この柱部２０の径方向外側の面２７は、先端へと向かうにしたがって外輪３の内周面３ｃとの間の径方向隙間ｄ４を大きくする傾斜面であるため、この径方向外側の面２７が外輪３の内周面３ｃに強く摺接して、例えば回転抵抗が大きくなるのを防ぐことができる。

以上より、外輪案内面４６に含まれる円環部１０の外周面１９の一部１９ａは、所要回転数Ｎを越えた状態で、遠心力によって円環部１０が径方向外側へ変形（拡径）することにより、外輪３の内周面３ｃに沿った形状となり、この内周面３ｃとの間の径方向隙間ｄ３を小さくして、内周面３ｃによる外輪案内がされる。そして、外輪案内面４６に含まれる柱部２０の径方向外側の面２７は、所要回転数Ｎを越えた状態で、遠心力によって柱部２０が径方向外側へ変形することにより、外輪３の内周面３ｃに沿った形状となり、この内周面３ｃとの間の径方向隙間ｄ４を小さくして、内周面３ｃによる外輪案内がされる。

すなわち、円環部１０の外周面１９の一部１９ａと、柱部２０の径方向外側の面２７とを含む外輪案内面４６は、所要回転数Ｎを越えた状態で、外輪３の内周面３ｃに沿った形状を有することができる。そして、この外輪案内面４６は、所要回転数Ｎを越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより、外輪３の内周面３ｃとの間の径方向隙間（ｄ３，ｄ４）を小さくし、この外輪案内面４６において外輪３の内周面３ｃによる外輪案内が行われる。

また、前記のとおり、保持器５が所要回転数Ｎを超えて高速回転すると、保持器５では、外輪案内が行われるが、この所要回転数Ｎ以下で行われていたころ案内について説明すると、所要回転数Ｎを越えた状態で、遠心力によって柱部２０が径方向外側へ変形することによりころ隙間ｄ１（図４参照）が大きくなる。つまり、ころ案内面４２は、ころ４の外周面４ｂから離反する。このため、保持器５が所要回転数Ｎを超えて高速回転すると、ころ案内が解除される。これにより、保持器５の回転数が、所要回転数Ｎ以下の状態から所要回転数Ｎを超えると、ころ案内から外輪案内へと切り替わることができる。

以上、本実施形態の保持器５によれば、保持器５の回転数が低く所要回転数Ｎ以下の状態で、保持器５は、柱部２０の対向面２４に設けられているころ案内面４２によって、ころ案内される。このため、回転数が高くなることで遠心力により保持器５が径方向外側へ変形（拡大）することを考慮して保持器外面４５（円環部１０の外周面１９の一部１９ａ）と外輪３の内周面３ｃとの間の径方向隙間ｄ３を大きく設定しても、所要回転数Ｎ以下の低速又は中速回転時において、保持器５はがたつかずに安定して軸受内で案内される。
また、本実施形態のころ案内面４２は、ころ４の外周面４ｂに沿った形状となる円弧面からなるため、保持器５は、ころ案内面４２によって安定してころ案内される。

そして、保持器５の回転数が所要回転数Ｎを超えて高速回転すると、外輪案内面４６は遠心力によって径方向外側へ拡大され、外輪３の内周面３ｃとの間の径方向隙間（ｄ３，ｄ４）が小さくなり、保持器５は外輪案内される。このため、高速回転時においても、保持器５はがたつかずに安定して軸受内で案内される。
すなわち、複列ころ軸受１内において、保持器５を低速回転から高速回転までの全域で安定して案内することが可能となる。

以上のように、保持器５の回転数が所要回転数Ｎ以下で、柱部２０の対向面２４に設けられているころ案内面４２よるころ案内が行われ、この所要回転数Ｎを越えた状態で、円環部１０の外周面１９と柱部２０の径方向外側の面２７との双方による外輪案内が行われる。

なお、前記所要回転数Ｎは、複列ころ軸受１の大きさ（直径）によって変化するが、例えば、ｄｍｎ値が６０００００である。なお、ｄｍｎ値とは、軸受のＰＣＤ（ピッチ円直径）［ｍｍ］×回転速度［ｍｉｎ^−１］である。

また、図３を参考にして説明すると、遠心力によって径方向外側へ変形する柱部２０は、片持ち梁状であるため、基部２５では変形量が小さく、先部では変形量が大きい。このため、仮に、柱部２０の対向面２４に設けられているころ案内面４２が、柱部２０の全長（軸方向全長）にわたって変化しない一定の円弧面であると、所要回転数Ｎを超えて外輪案内に切り替わった際に、柱部２０の先部２６側では、円弧面からなるころ案内面４２ところ４の外周面４ｂとの間隔は広がり、ころ案内が明確に解除されるが、柱部２０の基部２５側では、ころ４の外周面４ｂとの間隔はさほど変化せず、ころ案内に近い状態が残される。

そこで、本実施形態では、前記のとおり、柱部２０の対向面２４のうちころ案内面４２の径方向内側の領域に、ころ隙間が大きくなる非案内面４３が形成されており、この非案内面４３は、柱部２０の基部２５側へ向かうにしたがって径方向外側へ拡大している。このため、基部２５における変形量が小さくても、その基部２５側において、ころ４の外周面４ｂとの間隔を広くすることが可能となり、ころ案内を解除させることができる。すなわち、保持器５の回転数が所要回転数Ｎを超えることで、ころ案内から外輪案内へと明確に切り替えることが可能となる。

また、本実施形態の保持器５は樹脂製であることから、金属製（例えば黄銅製）とするよりも、回転抵抗を小さくすることができ、低騒音であり、高速回転対応性能が高い。
なお、保持器には黄銅製（銅合金製）のものがあるが、特に高速回転の環境で用いられる場合、保持器の内周面、外周面及びポケット面等が、内輪、外輪及びころに接触することで摩耗し、摩耗粉が発生する。この摩耗粉が、複列ころ軸受の潤滑用のグリース中に混入すると、グリースの潤滑性能が劣化し、軸受の焼き付きや損傷の原因になるおそれがある。しかし、本実施形態の保持器５は樹脂製であるため、前記のような摩耗粉によるグリースの潤滑性能の劣化を防ぐことができる。つまり、樹脂製の保持器５は、黄銅製のものに比べて高速回転に適している。

また、保持器５は櫛型であり、柱部２０は円環部１０から軸方向に突出している片持ち梁状であるため、柱部２０の先部側はある程度自由に変形できる。このため、複列ころ軸受１が回転し、ころ４の進み遅れによって保持器５に引っ張り力と圧縮力とが繰り返し作用しても、その力を逃がすことができ、破損が生じにくい。

また、本発明の複列ころ軸受及び保持器は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。例えば、前記実施形態では、外輪案内面４６には、円環部１０の外周面１９の一部１９ａが含まれる場合について説明した。つまり、保持器５の回転数が所要回転数Ｎを超えた状態で、遠心力によって径方向外側に変形する円環部１０の外周面１９の一部１９ａが、外輪案内面として機能する場合について説明したが、外周面１９の全周を外輪案内面４６としてもよい。つまり、外輪案内面４６には、外周面１９の少なくとも一部１９ａが含まれればよい。
そして、複列ころ軸受１は、工作機械の主軸６の支持以外の用途であってもよい。

１：複列ころ軸受 ２：内輪 ３：外輪
３ｃ：内周面 ４：ころ ４ｂ：外周面
５：保持器（樹脂製櫛型保持器） １０：円環部 １９：外周面
１９ａ：一部（大径部） １９ｂ：小径部 ２０：柱部
２４：対向面 ２７：径方向外側の面 ４２：ころ案内面
４３：非案内面 ４５：保持器外面 ４６：外輪案内面
ｄ１：ころ隙間 ｄ２：隙間 ｄ３：径方向隙間
ｄ４：径方向隙間 Ｎ：所要回転数

Claims (6)

1. 内輪と外輪との間に複列状態で複数のころが配置される複列ころ軸受に組み込まれ、列毎に複数の前記ころを保持する樹脂製櫛型保持器であって、
   円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備え、
   前記柱部は、前記ころの外周面と対向する対向面に、所要回転数以下で当該外周面によるころ案内をさせるためのころ案内面を有し、
   更に、前記円環部の外周面と前記柱部の径方向外側の面とを含む保持器外面は、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより前記外輪の内周面との間の径方向隙間を小さくして当該内周面による外輪案内をさせるための外輪案内面を有していることを特徴とする複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器。
2. 前記ころ案内面は、前記対向面のうち径方向外側寄りの領域に形成されていると共に、前記所要回転数以下の状態で前記ころの外周面に沿った形状であって当該外周面との間にころ隙間を有して対向する円弧面からなる請求項１に記載の複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器。
3. 前記柱部の径方向外側の面は、当該柱部の先端へと向かうにしたがって前記外輪の内周面との間の径方向隙間を大きくする傾斜面であり、この傾斜面が、前記所要回転数を超えた状態で、遠心力によって前記柱部が径方向外側へ変形することにより前記径方向隙間を小さくして前記外輪案内をさせるための前記外輪案内面となり、
   更に、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって前記柱部が径方向外側へ変形することにより前記ころ隙間が大きくなり前記ころ案内が解除される請求項２に記載の複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器。
4. 前記外輪案内面には、前記円環部の外周面の少なくとも一部が含まれる請求項１〜３のいずれか一項に記載の複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器。
5. 前記柱部の前記対向面のうち前記ころ案内面の径方向内側の領域に、前記ころの外周面との隙間が大きくなる非案内面が形成され、
   前記非案内面は、前記柱部の基部側へ向かうにしたがって径方向外側へ拡大している請求項２又は３に記載の複列ころ軸受用の樹脂製櫛型保持器。
6. 内輪と、外輪と、これら内輪と外輪との間に複列状態で配置される複数のころと、列毎に複数の前記ころを保持する複数の独立した保持器と、を備え、
   前記保持器それぞれは、円環部、及び、この円環部の一側面から軸方向に延びかつ周方向に間隔をあけて設けられている複数の柱部を備えた樹脂製櫛型保持器であり、
   前記柱部は、前記ころの外周面と対向する対向面に、所要回転数以下で当該外周面によるころ案内をさせるためのころ案内面を有し、
   更に、前記円環部の外周面と前記柱部の径方向外側の面とを含む保持器外面は、前記所要回転数を越えた状態で、遠心力によって径方向外側へ拡大することにより前記外輪の内周面との間の径方向隙間を小さくして当該内周面による外輪案内をさせるための外輪案内面を有していることを特徴とする複列ころ軸受。

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