JP2015218781A - 自動調心ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】案内輪と転動体の間の潤滑状態を良好に維持し、これにより、摩耗、発熱及び振動を抑制することができ自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間で軸方向に２列に配列された複数の転動体と、前記転動体を周方向に所定間隔で保持するための保持器と、軸方向で前記２列に配列された転動体の間に位置する案内輪と、を備えた自動調心ころ軸受において、前記案内輪側面には周方向に延びた油溝が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、一般産業機械等の回転支持部に用いられる自動調心ころ軸受に関し、特に、高速性を要求される製紙機械やエレベーターの回転支持部に用いられる自動調心ころ軸受に関する。

従来のこの種の自動調心ころ軸受としては、例えば、図５に示すものが知られている。 この自動調心ころ軸受１０１は、複列軌道１０２ａ、１０２ａを有する内輪１０２と、複列一体の凹球面軌道１０３ａを有する外輪１０３との間に、転動体としての２列の球面ころ１０５、１０５が、くし形の保持器１０４を介して周方向に転動可能に配設されている。内輪１０２の複列軌道１０２ａ、１０２ａの間には、案内輪１０６が設けられている。該案内輪１０６は、球面ころ１０５がスキューして球面ころ１０５の軸線が軸受の軸線に対して所定以上に傾こうとしたときに、球面ころ１０５の端面と当接してそれ以上球面ころ１０５が傾くのを防止するため、及び保持器１０４を案内するためのものである。

ところで、案内輪１０６、及び該案内輪１０６と接触可能な球面ころ１０５、保持器１０４、内輪１０２は、何れも金属製とされており、接触面に十分な潤滑剤（潤滑油、グリース）が供給されていないと、金属部品同士が直接接触して発熱したり、接触面が磨耗してしまい振動等が発生したりする虞がある。このような金属部品同士の直接接触を避けるため、案内輪の外径面と内径面に円周溝を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。案内輪の両円周溝に潤滑剤を留まらせることにより、案内輪と内輪との間、案内輪と保持器との間の潤滑状態を向上させようとするものである。

特開平１１−２２５０号公報

図５に記載の従来の自動調心ころ軸受１０１においては、案内輪１０６と該案内輪１０６と接触する可能性がある部材との間は、通常の使用状態では潤滑状態は良好に維持されているため特に問題となることはない。しかしながら、生産性を上げるため、回転部材（例えば製紙用ロール）のより高速回転化が要求されてくると、場合によっては潤滑状態を良好に維持するための対応が必要となってくる。

また、特許文献１で提案された方法は、案内輪と接触する可能性がある部材のうち、案内輪と保持器、又は案内輪と内輪との間の潤滑状態に対してのものであり、案内輪と球面ころの間の潤滑状態については言及されていない。

本発明は、かかる問題点に鑑み、案内輪と転動体との間の潤滑状態を良好に維持し、これにより、前述した回転部材が高速回転したときも、発熱、摩耗、及び振動を抑制することができる自動調心ころ軸受を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間で軸方向に２列に配列された複数の転動体と、前記転動体を周方向に所定間隔で保持するための保持器と、軸方向で前記２列に配列された転動体の間に位置する案内輪と、を備えた自動調心ころ軸受において、
前記案内輪側面には周方向に延びた油溝が形成されている自動調心ころ軸受。
（２）前記油溝は、前記転動体がスキューしたときに前記案内輪と接触する接触部とは前記案内輪の径方向において重複しない位置に形成されている（１）に記載の自動調心ころ軸受。

本発明によれば、案内輪側面に周方向に延びた油溝が形成されているので、案内輪と転動体との間の潤滑性を向上させることができる。これにより、案内輪と転動体との間の摩耗を抑制することができ、結果的に発熱による温度上昇及び振動を抑制することができる。
また、この油溝を転動体がスキューしたときに案内輪と接触する接触部と重複しない位置に形成することにより、油溝が変形したりするのを防ぐことができる。

本発明の第１実施形態に係る自動調心ころ軸受を説明する断面図である。 図１の案内輪の拡大断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図で、内輪、外輪、保持器を省略した図である。 本発明の案内輪の変形例を示す図２と同様な図である。 従来の自動調心ころ軸受の一例を説明する断面図である。

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、図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、自動調心ころ軸受を説明する断面図、図２は図１の案内輪の拡大断面図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図で、内輪、外輪、保持器を省略した図である。自動調心ころ軸受１（以下、単に「軸受」とも言う）は、内輪２と外輪３と、内輪２と外輪３との間で２列に配列され保持器４によって回動自在に保持される複数の球面ころ５と、を有する。

内輪２は、軸方向（図１中左右方向）中央側が凸となるように複列の軌道面２ａ、２ａが形成され、両軌道面２ａ、２ａの間の軸方向中央部には、ほぼ平坦な頂面２ｂが形成されている。軸方向両端部には、一対の鍔部２ｃ、２ｃが設けられ、球面ころ５が軸受外に脱落するのを防止している。

外輪３は、内周面に凹球面状の軌道面３ａが形成されている。また外周面の軸方向中央部には、潤滑剤注入穴３ｂが貫通して形成されており、該注入穴３ｂから軸受１内に潤滑剤が供給されるようになっている。

転動体としての球面ころ５（以下、単に「ころ」とも言う）は、外輪３の軌道面３ａと内輪２の各軌道面２ａとの間にそれぞれ配置され、保持器４によって回動自在に保持される。

保持器４は、軌道輪案内方式の黄銅もみ抜き保持器とされており、軸方向の略中央部に配置された環状部４ａと、該環状部４ａの軸方向両端部からそれぞれ軸方向外方に延びる柱部４ｂとを備えている。周方向に互いに隣り合う各柱部４ｂと環状部４ａとによってコ字状のポケット４ｃが形成され、該ポケット４ｃに球面ころ５が回動自在に保持されている。各ポケット４ｃに各列のころ５をそれぞれ独立して収容することで環状部４ａの両側にそれぞれ各ころ列を形成すると共に、各ころ列の各ころ５をその周方向に沿って一定の間隔を隔てて回動自在に保持するようになっている。

なお、図１の断面図において、左方の球面ころ５は柱部４ｂの手前側に見えているのに対し、右方の球面ころ５は柱部４ｂの奥側に見えている。これから明らかなように、この保持器４の各ポケット４ｃは、各ころ列間でその周方向に半ピッチずつずれるように形成されており、各列の球面ころ５は環状部４ａを挟んで交互に（千鳥状に）配置するようになっている。

案内輪６は、軸方向で２列の球面ころ５、５の間、径方向で内輪２の頂面２ｂと保持器４の環状部４ａとの間に位置して設けられている。該案内輪６は、２列の球面ころ５と対向する一対の側面６ａ、６ａ、保持器４と対向する外周面６ｂ、及び内輪２と対向する内周面６ｃを有し、内輪２の頂面２ｂに案内されて回転可能とされている。また、外周面６ｂ上を保持器４が案内されるようになっている。

図２の拡大図から明らかなように、案内輪６の断面形状は略等脚台形状とされているが、一対の側面６ａ、６ａの外周面６ｂ寄りの部分には平行部６ａ１、６ａ１が形成され、六角形状とされている。即ち、各側面６ａは、平行部６ａ１とテーパ部６ａ２とを有する。そして該平行部６ａ１には周方向に延びた油溝６ｄが形成され、またテーパ部６ａ２に球面ころ５の端面が当接するようになっている。図３からも明らかなように、球面ころ５がスキューして所定以上に傾こうとしたときに、球面ころ５の端面と当接する接触部６ｅは、油溝６ｄと案内輪６の径方向において重複しない位置に設けられている。

次に作動について説明する。

本実施形態の自動調心ころ軸受１は、内輪２が、例えば製紙用ロールを支持する軸（不図示）に取付けられ、外輪３がハウジング(不図示)に取付けられて使用される。軸とともに内輪２が回転すると、球面ころ５は内輪軌道面２ａと外輪軌道面３ａとの間を転動する。

このとき、外輪３の油注入穴３ｂから軸受１内に供給された潤滑剤は、球面ころ５と内輪軌道面２ａの間および球面ころ５と外輪軌道面３ａの間、案内輪６と内輪頂面２ｂの間および案内輪６と保持器４の環状部４ａの間に供給され、これらの接触面を潤滑性が良好な状態にもたらす。また、軸受作動中に、潤滑剤が案内輪６の油溝６ｄにも流入し貯留されたり、貯留された潤滑剤が油溝６ｄから流出し、球面ころ５端面と案内輪６との間の潤滑状態を良好に維持し、結果的に発熱による温度上昇、磨耗、及び振動を抑制することができる。

また、油溝６ｄは、球面ころ５の端面と当接する接触部６ｅと重複しない位置に設けられているため、軸方向貫通穴６ｄに球面ころ５の端面が係合して、軸方向貫通穴６ｄが変形したりするのを防止できる。

（変形例）
次に、案内輪の変形例について、図４を参照して説明する。

図４は図２と同様な断面図であり、案内輪２６は第１実施形態と同様、外周面２６ｂ寄りの部分に平行部２６ａ１、２６ａ１が形成された略等脚台形状とされている。但し、周方向に延びた油溝２６ｄは、第１実施形態と異なりテーパ部２６ａ２に形成されている。なお、球面ころの端面は、テーパ部２６ａ２とは内周面２６ｃ寄りの部分で当接するので、油溝２６ｄの位置は、この当接部（第１の実施形態の図３の接触部６ｅ参照）を避けた位置で、より内周面２６ｃ側に設けられてもよい。

軸受作動時には、上記第１実施形態と同様、潤滑剤が案内輪２６の油溝２６ｄにも流入し貯留されたり、貯留された潤滑剤が油溝２６ｄから流出し、球面ころ端面と案内輪２６との間の潤滑状態を良好に維持する。また、油溝の設けられている場所が、球面ころの端面が当接する場所により近接して位置させることができるので、潤滑状態をより良好にできる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、油溝は一条ではなく複数条であってもよい。又、案内輪は保持器の外輪側に配置される外輪案内方式であってもよい。

１ 自動調心ころ軸受
２ 内輪
３ 外輪
４ 保持器
５ 球面ころ
６ 案内輪
６ｄ、２６ｄ 油溝
６ｅ 接触部

Claims (2)

1. 内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間で軸方向に２列に配列された複数の転動体と、前記転動体を周方向に所定間隔で保持するための保持器と、軸方向で前記２列に配列された転動体の間に位置する案内輪と、を備えた自動調心ころ軸受において、
   前記案内輪側面には周方向に延びた油溝が形成されていることを特徴とする自動調心ころ軸受。
2. 前記油溝は、前記転動体がスキューしたときに前記案内輪と接触する接触部とは前記案内輪の径方向において重複しない位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動調心ころ軸受。
   

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