JP2017078480A - 自動調心ころ軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】球面ころのスキューを抑制することができる自動調心ころ軸受を提供する。【解決手段】2列の球面ころ13を保持する保持器20を備え、保持器20は、円環状のリム21と、リム21から軸方向外側に延びる複数の柱部22と、球面ころ13を転動自在に保持するポケット23と、を有し、柱部22の円周方向側面22aは、球面ころ13の転動面13aと対向する凹球面状に形成され、ポケット23の底面23aは、平面状に形成され、保持器20の中心軸が自動調心ころ軸受10の中心軸に位置した状態、且つ球面ころ13がポケット23の円周方向中央に位置した状態において、球面ころ13の転動面13aの最大径と柱部22の円周方向側面22aの最大ポケット径との隙間B1,B2の総和を周方向隙間Bとし、球面ころ13の端面13bとポケット23の底面23aとの隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たす。【選択図】図2

Description

本発明は、自動調心ころ軸受に関し、より詳細には、製紙機械、金属の圧延機等の各種産業機械装置のロール等の回転支持部に組み込んだ状態で使用される自動調心ころ軸受に関する。
従来の自動調心ころ軸受として、保持器の柱部の円周方向側面と球面ころの転動面との、保持器の径方向の最短距離をH1とし、保持器のポケットの球面ころの端面と対向する面(ポケットの底面)と球面ころの端面との、保持器の径方向の最短距離をH2とした場合に、H1≧H2の関係を満たすものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第4985861号公報
ところで、上記特許文献1に記載の自動調心ころ軸受では、上記H1≧H2の関係を満たすことにより、内輪の自重等により軸受の下側が負荷圏となり、軸受の上側が非負荷圏となった場合に、球面ころの端面とポケットの底面とを優先的に接触させて、球面ころのスキューを抑制することができるのであるが、球面ころと保持器の隙間をより適切に設定して、球面ころのスキューの更なる抑制が求められていた。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、球面ころのスキュー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にある。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)凹球面状の外輪軌道面をその内周面に形成する外輪と、外輪軌道面と対向する一対の内輪軌道面をその外周面に形成する内輪と、外輪軌道面と一対の内輪軌道面との間に、2列に分けて、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられる凸球面状の球面ころと、両列の複数の球面ころを転動自在に保持する保持器と、を備え、保持器は、両列の球面ころの間に配置される円環状のリムと、リムの軸方向両側面の円周方向複数個所から軸方向外側に延びる複数の柱部と、円周方向に隣り合う柱部の間に形成され、球面ころを転動自在に保持するポケットと、を有し、柱部の円周方向側面は、ポケット隙間を介して球面ころの転動面と対向する凹球面状に形成され、リムの球面ころの端面と対向する面であるポケットの底面は、平面状に形成される自動調心ころ軸受であって、保持器の中心軸が自動調心ころ軸受の中心軸に位置した状態、且つ球面ころがポケットの円周方向中央に位置した状態において、球面ころの転動面の最大径と保持器の柱部の円周方向側面の最大ポケット径との隙間の総和を周方向隙間Bとし、球面ころの端面と保持器のポケットの底面との隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たすことを特徴とする自動調心ころ軸受。
(2)周方向隙間Bが0.10mm〜0.55mmに設定されることを特徴とする(1)に記載の自動調心ころ軸受。
(3)軸方向隙間Cが0.05mm〜0.27mmに設定されることを特徴とする(1)又は(2)に記載の自動調心ころ軸受。
本発明によれば、球面ころの転動面の最大径と保持器の柱部の円周方向側面の最大ポケット径との隙間の総和を周方向隙間Bとし、球面ころの端面と保持器のポケットの底面との隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たすため、球面ころのスキューを抑制することができ、自動調心ころ軸受の発熱や振動を抑制することができる。
本発明に係る自動調心ころ軸受の一実施形態を説明する断面図である。 図1のA−A線断面図である。 図1に示す保持器の要部拡大斜視図である。
以下、本発明に係る自動調心ころ軸受の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の自動調心ころ軸受10は、図1に示すように、凹球面状の外輪軌道面11aをその内周面に形成する外輪11と、外輪軌道面11aと対向する一対の内輪軌道面12aをその外周面に形成する内輪12と、外輪軌道面11aと一対の内輪軌道面12aとの間に、2列に分けて、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられる凸球面状の球面ころ13と、両列の複数の球面ころ13を転動自在に保持する保持器20と、を備える。なお、本実施形態では、内輪12の外周面の軸方向両端部に鍔部が形成されていないが、その軸方向両端部に鍔部がそれぞれ形成されていてもよい。
保持器20は、転動体案内の保持器であり、図1〜図3に示すように、両列の球面ころ13の間に配置される円環状のリム21と、リム21の軸方向両側面の円周方向複数個所から軸方向外側に延びる複数の柱部22と、円周方向に隣り合う柱部22の間に形成され、球面ころ13を転動自在に保持するポケット23と、を有する。また、柱部22は、その先端部が球面ころ13の軸方向中間部を越えて延び、その先端部を他の部分と結合しない自由端形状である。
また、図3に示すように、保持器20の柱部22の円周方向側面22aは、ポケット隙間を介して球面ころ13の転動面13aと対向し、その転動面13aと凹凸が逆の相似形の凹球面状に形成されている。また、保持器20のリム21の球面ころ13の端面13bと対向する面であるポケット23の底面23aは、球面ころ13の端面13bと略平行な平面状に形成されている。なお、ポケット23は、円周方向に隣り合う柱部22,22の相対する円周方向側面22aとポケット23の底面23aにより画成されている。また、ポケット23の底面23aは、リム21の軸方向側面と同一である。
そして、本実施形態では、保持器20の中心軸が自動調心ころ軸受10の中心軸に位置した状態、且つ球面ころ13がポケット23の円周方向中央に位置した状態において、図2に示すように、球面ころ13の転動面13aの最大径と保持器20の柱部22の円周方向側面22aの最大ポケット径との隙間B1,B2の総和を周方向隙間B(B1+B2)とし、球面ころ13の端面13bと保持器20のポケット23の底面23aとの隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たすように設定されている。なお、具体的には、例えば、周方向隙間Bが0.10mm〜0.55mmに設定され、軸方向隙間Cが0.05mm〜0.27mmに設定されている。
このように構成された自動調心ころ軸受10では、球面ころ13の端面13bとポケット23の底面23aとの係合により保持器20の位置が規制され、また、ポケット23の底面23aが平面状であるため、球面ころ13のスキューが発生する傾向となったとしても、それ以上の球面ころ13のスキューが抑制される。このため、自動調心ころ軸受10の発熱や振動が抑制され、高速性の優れた自動調心ころ軸受10が得られる。
以上説明したように、本実施形態の自動調心ころ軸受10によれば、球面ころ13の転動面13aの最大径と保持器20の柱部22の円周方向側面22aの最大ポケット径との隙間B1,B2の総和を周方向隙間B(B1+B2)とし、球面ころ13の端面13bと保持器20のポケット23の底面23aとの隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たすため、球面ころ13のスキューを抑制することができ、自動調心ころ軸受10の発熱や振動を抑制することができる。
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、両列の球面ころを両方保持する一体型の保持器に本発明を適用する場合を例示しているが、これに限定されず、両列の球面ころを個別に保持する分割型の保持器(リムの部分で軸方向に分割された保持器)に本発明を適用してもよい。
10 自動調心ころ軸受
11 外輪
11a 外輪軌道面
12 内輪
12a 内輪軌道面
13 球面ころ
13a 転動面
13b 端面
20 保持器
21 リム
22 柱部
22a 円周方向側面
23 ポケット
23a 底面
B 周方向隙間
C 軸方向隙間

Claims (3)

  1. 凹球面状の外輪軌道面をその内周面に形成する外輪と、
    前記外輪軌道面と対向する一対の内輪軌道面をその外周面に形成する内輪と、
    前記外輪軌道面と前記一対の内輪軌道面との間に、2列に分けて、両列毎に複数個ずつ転動自在に設けられる凸球面状の球面ころと、
    前記両列の複数の球面ころを転動自在に保持する保持器と、を備え、
    前記保持器は、前記両列の球面ころの間に配置される円環状のリムと、前記リムの軸方向側面の円周方向複数個所から軸方向外側に延びる複数の柱部と、円周方向に隣り合う前記柱部の間に形成され、前記球面ころを転動自在に保持するポケットと、を有し、
    前記柱部の円周方向側面は、ポケット隙間を介して前記球面ころの転動面と対向する凹球面状に形成され、
    前記リムの前記球面ころの端面と対向する面である前記ポケットの底面は、平面状に形成される自動調心ころ軸受であって、
    前記保持器の中心軸が前記自動調心ころ軸受の中心軸に位置した状態、且つ前記球面ころが前記ポケットの円周方向中央に位置した状態において、前記球面ころの転動面の最大径と前記保持器の前記柱部の円周方向側面の最大ポケット径との隙間の総和を周方向隙間Bとし、前記球面ころの端面と前記保持器の前記ポケットの底面との隙間を軸方向隙間Cとしたとき、1.45≦B/C≦2.32の関係を満たすことを特徴とする自動調心ころ軸受。
  2. 前記周方向隙間Bが0.10mm〜0.55mmに設定され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。
  3. 前記軸方向隙間Cが0.05mm〜0.27mmに設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動調心ころ軸受。
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