JP3911961B2 - ころ軸受 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明に係るころ軸受は、鉄鋼用圧延機、産業用機械、建設用機械、或は大型特殊自動車、鉄道車輪等の、高荷重、衝撃荷重、或は変動荷重を発生する様な設備等で使用される円筒ころ軸受、或は円すいころ軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高荷重等を発生する設備等で使用されるころ軸受として、高負荷能力を有する円筒ころ軸受、或は円すいころ軸受が使用されている。この様なころ軸受の寿命は負荷容量により規制され、又、この負荷容量はころ軸受を構成するころの大きさと個数とにより規制される。更に、このころ軸受の負荷容量を決めるころの大きさと個数とは、このころ軸受に組み込まれる保持器の形状と寸法とにより制約される。従来から保持器としては、プレス型、モミヌキ型のものが多く使用されているが、この様な保持器は、保持器自体の強度を確保する為、ころの転動面と接触する柱部分として、円周方向に隣り合うころ同士の間に、一定の空間を必要とする。この為、ころ数が制限され、ころ軸受が高負荷容量を必要とする場合には、十分な負荷容量の確保が難しくなる可能性がある。この様な問題を解決する為に従来から、例えば実公平１ー１８８９１号公報等に開示されている様なピン型保持器が考えられている。この公報に記載されたピン型保持器は、複数本のピンの周囲に中空ころをそれぞれ回転自在に支持した状態で、これら各ピンの両端部に１対の環状板を連結固定している。
【０００３】
この様なピン型保持器は、ころ軸受に組み込んで、複数の中空ころの内周側及び外周側に設けた、内輪と外輪との相対回転を自在とすると共に、円周方向に隣り合うころ同士の間隔を短くして、ころ数を多くできる。この為、このピン型保持器を組み込んだころ軸受の負荷容量を増大できる。
【０００４】
ところが上述した様なピン型保持器を組み込んだころ軸受の場合、各ころの中心部に、軸方向に貫通する貫通孔を設けている為、高荷重、衝撃荷重、或は変動荷重等、条件が特に厳しくなると、各ころの強度を十分に確保できず、著しい場合にはこれら各ころに割れ等の損傷が発生する可能性がある。この様な問題は、ころ軸受の使用に際し極力避けたい問題である。そこで、実開平７−２０４２３号公報に開示されている様な、スタッド型保持器を組み込んだころ軸受が考えられた。
【０００５】
図１６は、上記公報に記載されたスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１を示している。円筒ころ軸受である、このころ軸受１は、２個のころ軸受２ａ、２ｂを組み合わせて成る。又、これら各ころ軸受２ａ、２ｂは、それぞれが外周面に内輪軌道３を有する内輪４ａ（４ｂ）と、内周面に複列の外輪軌道５、５を有する外輪６と、これら内輪軌道３と外輪軌道５、５との間に転動自在に、複列に設けた複数のころ７、７と、これら複数のころ７、７の軸方向両側にそれぞれ上記外輪６に固定する状態で設けた、それぞれが円輪状である複数のつば輪８ａ、８ｂとから成る。又、上記各ころ７、７は中実体であり、両端面の中心部に円形の凹部９、９を形成している。
【０００６】
上記各ころ軸受２ａ（２ｂ）を構成するスタッド型保持器１０、１０は、それぞれが上記複数のころ７、７の軸方向両側に設けた１対の環状板１１、１１を、複数本のピン状ステー１２、１２により互いに連結固定して成る。上記各ピン状ステー１２、１２は、その一端部に設けた図示しないねじ部を、上記１対の環状板１１、１１のうちの何れか一方の環状板１１、１１に設けた図示しない複数のねじ孔に、それぞれ螺合させている。又、上記１対の環状板１１、１１のうちの他方の環状板１１、１１に設けた、図示しない複数のステー受け孔に、上記ピン状ステー１２、１２の他方の端部をそれぞれ挿通し、図示しないブッシュ及び溶接体により、上記ピン状ステー１２、１２と１対の環状板１１、１１とを連結固定している。又、これら各環状板１１、１１の一部で、上記ねじ孔及びステー受け孔を避ける周方向等間隔の位置には、複数の係止ピン１３、１３を固定している。そして、これら各係止ピン１３、１３の先端部で上記各環状板１１、１１の片側面よりも突出した部分を、上記複数のころ７、７の両端面に設けた凹部９、９に、これら各ころ７、７の回転を自在として挿入している。
【０００７】
それぞれがこの様に構成されるころ軸受２ａ、２ｂは、一体となってころ軸受１を構成し、前記各内輪４ａ、４ｂと各外輪６、６との相対回転を自在とする。又、この様に構成するころ軸受１は、円周方向に隣り合うころ７、７同士を近接させて、ころ数を多くできる為、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同様に、ころ軸受の負荷容量を向上できる。更に、上記各ころ７、７は、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受を構成するころとは異なり、中心部に貫通孔を有しない中実体である為、使用条件に制約が少ない。即ち、このスタッド型保持器を組み込んだころ軸受は、上記ピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも、高荷重、衝撃荷重及び変動荷重に耐えられる。
【０００８】
又、図１７に示す様に、凹部型保持器を組み込んだ、円筒ころ軸受であるころ軸受１ａも、一部で考えられている。このころ軸受１ａは、複数のころ７ａ、７ａの両端部を、凹部型保持器１４によりこれら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で支持している。この凹部型保持器１４は、上記複数のころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けた１対の環状板１１ａ、１１ａと、これら１対の環状板１１ａ、１１ａ同士を連結固定する複数本のピン状ステー１２、１２と、上記各環状板１１ａ、１１ａの互いに対向する側面で周方向等間隔位置に、軸方向に突出する状態で設けた複数の柱部１５、１５とから成る。そして、上記各環状板１１ａ、１１ａの円周方向に関する上記各柱部１５、１５の両側面と上記各環状板１１ａ、１１ａの片側面で上記各柱部１５、１５同士の間に位置する部分とにより三方を囲まれた部分を、複数の凹部１６、１６としている。上記各ころ７ａ、７ａの端部は、上記各凹部１６、１６の内側に、これら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で挿入している。
【０００９】
上述の様に構成する凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａは、前述の図１６に示したスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１と同様に、各ころ７ａ、７ａを充実体にできるので、使用条件に制約が少ない。更に、この凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａによれば、各ころ７ａ、７ａの両端面に、係止ピン１３を挿入する為の凹部９（図１６参照）を形成する必要がなくなり、ころ軸受１ａの製造作業に要する手間を軽減してコスト低減を図れる。
【００１０】
但し、前述した様なスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１並びに上述した様な凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａは、何れも１対の環状板１１、１１ａ同士を連結する複数本のピン状ステー１２を設けている。この為、各環状板１１、１１ａを、少なくとも上記ピン状ステー１２の端部を連結する分だけ大きくする必要がある。特に、これら各ころ軸受１、１ａは、各ピン状ステー１２の剛性を確保する事で、スタッド型保持器１０（又は凹部型保持器１４）に加わる曲げ応力、剪断応力、並びに捩り応力に耐えようとするものである。この為、上記各ピン状ステー１２は、断面が比較的大きくなり、その分、上記各環状板１１、１１ａを大きくする必要がある。
【００１１】
又、円周方向に隣り合う各ころ７、７ａ同士の間に上記ピン状ステー１２を設ける為、これら隣り合うころ７、７ａ同士の間に或る程度の距離が必要になり、ころ数が減少する。従って、前述したころ軸受１及び上述したころ軸受１ａは、設計条件によっては、必要とする負荷容量を確保できない可能性がある。そこで、特開平１０−２１３１４０号公報に開示されている様な、スタッド型保持器を組み込んだころ軸受が考えられた。
【００１２】
この公報に記載されたころ軸受１ｂは、図１８に示す様に、各ころ７、７の軸方向両側に１対の環状板１１ｂ、１１ｂを、互いに結合せず、独立した状態で設けている。そして、これら両環状板１１ｂ、１１ｂによりスタッド型保持器１０ａ、１０ａを構成している。又、上記各ころ７、７は、中空孔を有しない充実体としている。
【００１３】
又、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの周方向等間隔位置には、上記ころ７、７と同数ずつの係止ピン１３、１３を、それぞれ設けている。この為、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの周方向等間隔位置に形成した複数のねじ孔１７、１７に、それぞれ上記各係止ピン１３、１３を螺合し、更にこれら各係止ピン１３、１３の頭部と上記各ねじ孔１７、１７の一端部の周辺部とを溶接固定している。又、上記各環状板１１ｂ、１１ｂのうち、各ころ軸受２ａ、２ｂの軸方向両側に設ける各環状板１１ｂは、各外輪６の両端部に固定したつば輪１９の内側に配置され、これら各つば輪１９に対して軸方向へのずれを防止された状態で、相対回転自在に係合している。一方、上記各ころ軸受２ａ、２ｂの軸方向中間部に互いに対向する状態で設ける１対の環状板１１ｂ、１１ｂは、互いに対向する片側面同士を、摺動を自在として接触させる事により、それぞれが軸方向にずれ動くのを防止している。そして、上記各環状板１１ｂ、１１ｂに固定した複数の係止ピン１３、１３の先端部で、上記各環状板１１ｂの片側面から突出した部分を、上記複数のころ７、７の両端面に設けた円形の凹部９、９内に、これら各ころ７、７の回転を自在として挿入している。
【００１４】
上述の様な特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、前述の図１６〜１７に示した各ころ軸受１、１ａの場合と同様に、各ころ７、７が中空孔を有しない充実体である為、これら各ころ７、７の剛性を十分に確保できる。更に、上記各環状板１１ｂ、１１ｂに上記ピン状ステー１２の端部を連結しなくて済む分、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度のころ数を確保して、ころ軸受１ｂの負荷容量を増大できる。
【００１５】
更に、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、ころ７、７のスキューに基づく表面損傷の発生を防止できる。即ち、前述した様に、図１６〜１７に示した各ころ軸受１、１ａの場合には、ピン状ステー１２の剛性を確保する事で、保持器１０、１４に加わる曲げ応力等に耐えようとするものである。但し、これら各ころ軸受１、１ａに於いて、万一、１対の環状板１１、１１ａ同士が、互いに偏心したり、或は、それぞれに設ける各係止ピン１３（又は各凹部１６）の位相が互いにずれた状態で、複数本のピン状ステー１２により結合された場合には、上記各ころ７、７ａが上記各係止ピン１３（又は各凹部１６）により、自転軸に対し強制的に傾斜させられる（スキューが発生する）可能性がある。そして、この傾斜が著しくなり、ころ７、７ａと内輪軌道３及び外輪軌道５との間に生じる隙間により許容されなくなった場合には、これら各ころ７、７ａと内、外両輪軌道３、５とに、焼き付き等の表面損傷が発生する可能性がある。
【００１６】
これに対して、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂの場合には、１対の環状板１１ｂ、１１ｂを、ピン状ステー１２（図１６、１７）により互いに結合せず、独立して設けている為、上記１対の環状板１１ｂ、１１ｂが、互いに偏心したり、それぞれに設けた各係止ピン１３、１３の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記スキューに基づく焼き付き等の表面損傷が発生するのを防止できる。即ち、上記各ころ７、７が上記各係止ピン１３、１３により自転軸に対し強制的に傾斜させられる傾向となった場合でも、上記１対の環状板１１ｂ、１１ｂを互いに独立して設けている為、この傾斜は上記内輪軌道３や外輪軌道５、又はこれら各軌道３、５の両側に設けたつば輪１９や中つば部３３により矯正される。この為、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、上記表面損傷が発生するのを防止できる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上述の特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂの場合、各環状板１１ｂ、１１ｂが外輪６又は内輪４ａに対して軸方向にずれ動くのを防止する為に、ころ軸受１ｂを構成する部材の一部を、特殊な形状にする必要がある。例えば、図１８に示した構造の場合には、外輪６の端部に固定したつば輪１９の内周面に段部２０を形成し、この段部２０により、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの軸方向に関するずれ防止を図っている。この様にころ軸受１ｂの構成部材の一部を特殊な形状にするのは、製造作業が複雑になり、コストが増大する原因となる為、好ましくない。又、ころ軸受１ｂの組み付け作業時や、このころ軸受１ｂの分解洗浄の為の分解作業時には、ころ７、７が散乱するのを防止する為に相当の注意を払う必要があり、ころ７、７の取り扱いが面倒になる。
【００１８】
一方、ころ軸受に組み込む保持器は、本来、複数のころを互いに接触させる事なくその自転及び公転を案内しさえすれば良く、各ころの軸方向変位や自転軸に対する傾斜を規制するのは、外輪軌道や内輪軌道等、保持器以外の部分でも行なえる。この為、１対の環状板同士を複数本のステーにより結合して保持器を構成する場合でも、これら各ステーの剛性をあまり高くする必要はない。逆に、これら各ステーの剛性が高過ぎた場合には、前述した様な表面損傷が発生する可能性がある。
本発明のころ軸受は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１９】
【課題を解決する為の手段】
本発明のころ軸受は、前述した従来のころ軸受と同様に、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数のころと、これら各ころの端部を回転自在に支持する少なくとも１対の環状板とから成る。
【００２０】
特に、本発明のころ軸受は、上記１対の環状板は、ピアノ線又はピアノ線と同程度以上の弾性及び強度を有する線材から成る弾性ステーにより互いに結合されている。且つ、上記各環状板は、互いに対向する内側面に、その内側に上記各ころの軸方向端部を、これら各ころの回転を自在とした状態で挿入自在な複数の凹部を有する。
【００２１】
更に、請求項２に記載したころ軸受に於いては、上記複数の凹部を構成する為に、上記各環状板の内側面に軸方向に突出する状態で設けた複数の柱部の軸方向長さを、上記各ころの端面に形成する面取りの軸方向長さの２倍以上で、これら各ころの軸方向片側面から、これら各ころの転動面に於いて軸方向片側に存在するクラウニング形成部分の軸方向中心位置迄の軸方向長さ以下としている。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のころ軸受によれば、各ころとして貫通孔を有しない中実体を用いる事ができる為、ころ軸受の負荷容量を、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも増大する事ができて、高荷重、衝撃荷重及び振動荷重に耐えられる構造を実現できる。更に、本発明のころ軸受の場合、上記各ころの両端面に、凹部を形成する等の特別な加工を施す必要がなくなる。又、これら各ころの端部を回転自在に支持する各環状板の軸方向に関するずれ防止を図る為に、ころ軸受の構成部材の一部を特別な形状にする必要もなくなる。従って、ころ軸受の製造作業に要する手間を軽減して、製造コストの低減を図れる。
【００２３】
又、１対の環状板同士を結合する弾性ステーは、ピン状のステーに比較して、強度（引っ張り強度）を大きくでき、しかも断面を小さくできる為、ころ軸受の耐久性を十分に確保できると共に、ころの数及び大きさを、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度として、ころ軸受の負荷容量を増大できる。特に、上記弾性ステ−を、複数のころのピッチ円から径方向に外れた部分に設ければ、円周方向に隣り合うころの転動面同士を近接させて、これら各ころの数及び大きさが、上記弾性ステ−を設ける事で規制される事をなくせる。
【００２４】
しかも、ピアノ線等から成る弾性ステーは、曲げ方向等に大きく弾性変形できる為、１対の環状板が、万一、互いに偏心したり、それぞれに設けた各凹部の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記各ころが自転軸に対し傾斜しようとするのを、内輪軌道や外輪軌道等で矯正できる。この為、本発明によれば、ころのスキューに基づく表面損傷の発生を防止できる。
【００２５】
又、上記各環状板は、寸法上の制約が少なくなる為、ころ軸受を、小型、中型、大型、超大型等、大きさが異なる各種構造の回転支持部に用いる事ができる。更に、上記保持器は、加工が容易な形状である為、製造作業が容易になる。しかも、ころ軸受の組み付け作業時や分解作業時には、上記複数のころと保持器とを一体的に取り扱う事ができて、特に注意を払わなくても、これら複数のころが分散するのを防止できる。
【００２６】
更に、請求項２に記載したころ軸受によれば、各凹部を構成する為に設ける複数の柱部の強度を低下させる事なく、これら各柱部のうち、隣り合う凹部同士の間に存在する部分の断面積を十分に小さくできて、円周方向に隣り合うころの転動面同士の間隔を短くして、ころ軸受の負荷容量の一層の向上を図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜６は、本発明の実施の形態の第１例を示している。円筒ころ軸受であるころ軸受２１は、外周面に内輪軌道３を有する内輪４ｃと、内周面に外輪軌道５を有する外輪６ａと、これら内輪軌道３と外輪軌道５との間に転動自在に設けた複数のころ７ａ、７ａと、これら各ころ７ａ、７ａの軸方向両側に、上記内輪４ｃと外輪６ａとのうちの何れか一方の軌道輪（図示の例では外輪６ａ）から径方向に突出する状態で設けた１対のつば部２２、２２と、上記各ころ７ａ、７ａを転動自在に保持する凹部型保持器１４ａとから構成している。又、上記各ころ７ａ、７ａは、中心部に貫通孔を形成しない充実体とし、且つ、両端面に凹部９（図１６、１８）等も形成していない。
【００２８】
又、上記ころ軸受２１を構成する凹部型保持器１４ａは、上記複数のころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けた１対の環状板２３、２３と、これら１対の環状板２３、２３同士を連結する複数本の弾性ステー２４、２４とにより構成している。このうちの各環状板２３、２３は、互いに対向する内側面（内側とは、ころ軸受２１の中央側となる側を言う。反対にころ軸受２１の開口側を、外側と言う。以下同じ。）の周方向等間隔位置に、それぞれ上記ころ７ａ、７ａと同数ずつの凹部１６、１６を形成している。この為、本例の場合には、上記各環状板２３、２３を構成する本体部分２５の内側面で周方向等間隔位置に複数の柱部１５、１５を、それぞれ後述する所定の長さ分だけ軸方向に突出する状態で形成している。そして、上記各環状板２３、２３の円周方向に関する上記各柱部１５、１５の両側面に、断面が円弧状の凹面２６、２６を形成している。上記各凹部１６、１６は、互いに対向する１対の凹面２６、２６と、これら１対の凹面２６、２６同士の間に存在する、各環状板２３、２３の内側面とにより構成している。そして、これら各凹部１６、１６の内側に、上記各ころ７ａ、７ａの軸方向端部を、これら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で挿入している。
【００２９】
又、上記各弾性ステー２４、２４は、ピアノ線又はピアノ線と同程度以上の弾性及び強度を有する線材から成る。例えば、これら各弾性ステー２４、２４には、単にピアノ線を用いる他、オイルテンパー線、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線、ワイヤーロープ等、弾性（限度）及び強度（引っ張り強度）がピアノ線と同程度以上の大きさである、金属線材から成るものを用いる事ができる。尚、上記各弾性ステー２４、２４として、ＰＣ鋼撚り線又はワイヤーロープ等を用いた場合には、単にピアノ線等を用いた場合に比べて、弾性及び強度を更に大きくする事ができる。又、上記各弾性ステー２４、２４には、上述した様な金属線材を用いる他、カーボンファイバの如き強化非金属製の線材を用いる事もできる。
【００３０】
そして、上記各環状板２３、２３に設けた各柱部１５、１５及び本体部分２５の一部に、両側面を貫通する通孔２７、２７を、上記各環状板２３、２３の円周方向に関して交互に、上記各柱部１５、１５の内径側と外径側とに、それぞれ配置された状態で形成している。従って、上記各通孔２７、２７は、前記各ころ７ａ、７ａのピッチ円から径方向に外れた部分で、上記各環状板２３、２３の円周方向に亙り千鳥状に形成されている。又、上記本体部分２５の一部に、一端を上記各通孔２７、２７の内周面に、他端を上記各柱部１５、１５の内、外両周面のうち、上記各通孔２７、２７を形成した側の周面に、それぞれ開口させた複数のねじ孔２８、２８を形成している。
【００３１】
そして、上記各弾性ステー２４、２４の両端部を、上記各環状板２３、２３に設けた各通孔２７、２７にがたつきなく挿通すると共に、上記各ねじ孔２８、２８に止めねじ３０、３０を螺合し、更に緊締して、これら各止め螺子３０、３０の先端を各弾性ステー２４、２４の両端部外周面に押し付けている。そして、この状態で、上記各環状板２３、２３の外側面と、この外側面から突出した各弾性ステー２４、２４の端部とを、溶接２９、２９により結合固定している。この状態で、上記１対の環状板２３、２３は、上記複数の弾性ステー２４、２４により互いに結合される。尚、これら各弾性ステ−２４、２４として非金属製のものを使用した場合には、溶接の代りに接着を施す。又、上記各環状板２３、２３は、それぞれの外周面を、前記外輪６ａの両端部に設けた各つば部２２、２２の内周面に対向させた状態で配置し、上記各つば部２２、２２に沿う回転を自在としている。
【００３２】
尚、前記各凹面２６、２６のうち、互いに対向する１対の凹面２６、２６は互いに同心で、且つ、これら各凹面２６、２６の曲率半径は、上記各ころ７ａ、７ａの半径よりも少し大きい程度としている。従って、これら各ころ７ａ、７ａの端部を上記各凹部１６、１６の内側に挿入した状態で、これら各ころ７ａ、７ａの端部外周面と上記各凹面２６、２６との間には、隙間が形成される。そして、上記各ころ７ａ、７ａは、上記各凹部１６、１６の内面により案内された状態で、自転しつつ上記各環状板２３、２３と共に公転する。
【００３３】
更に、本例の場合には、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15（図４）を、上記各ころ７ａ、７ａの端面に形成する面取り３１（図３）の軸方向長さＬ31の２倍以上としている（２・Ｌ31≦Ｌ15）。又、これら各ころ７ａ、７ａの転動面に於いて軸方向両側に存在するクラウニング形成部分３２、３２のうち、何れか一方（図３の左方）のクラウニング形成部分３２（図３の線分ＰＱ部分）の軸方向中心位置Ｒを定義する（線分ＰＲの軸方向長さをＬPRとし、線分ＰＱの軸方向長さをＬPQとした場合に、２・ＬPR＝ＬPQとなる。）。そして、この場合に、上記軸方向長さＬ15を、上記各ころ７ａ、７ａの軸方向片側面から上記点Ｒ迄の軸方向長さＬR 以下とする（Ｌ15≦ＬR ）。
【００３４】
上述の様に構成する本発明のころ軸受が、前記内輪４ｃと外輪６ａとの相対回転を自在とする作用自体は、前述した従来構造の場合と同様である。特に、本発明のころ軸受２１は、上記内輪４ｃと外輪６ａとの間に転動自在に設けた複数のころ７ａ、７ａが、貫通孔を有しない充実体である為、ころが割れる等の損傷を十分に防止できる剛性を備えている。従って、本発明の場合には、ころ軸受２１の負荷容量を、中空ころにより構成される、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも増大する事ができて、高荷重、衝撃荷重及び振動荷重に耐えられる構造を実現できる。
【００３５】
更に、本発明のころ軸受の場合、上記各ころ７ａ、７ａの両端面に、凹部９（図１６、１８）を形成する等の特別な加工を施す必要がなくなる。又、これら各ころ７ａ、７ａの端部を回転自在に支持する各環状板２３、２３は、複数本の弾性ステー２４、２４により結合している為、これら各環状板２３、２３の軸方向に関するずれ防止を図る為に、ころ軸受２１の構成部材の一部を特別な形状にする必要もなくなる。従って、ころ軸受２１の製造作業に要する手間を軽減して、製造コストの低減を図れる。
【００３６】
更に、上記各ころ７ａ、７ａは、これら各ころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けるつば部２２、２２により軸方向への移動を阻止できる為、上記１対の環状板２３、２３同士を結合する各弾性ステー２４、２４に、上記各ころ７ａ、７ａから軸方向の荷重が加わるのを防止できる。又、これら各ころ７ａ、７ａが自転軸に対して傾斜するのは、上記各つば部２２、２２の内側面、更には内輪軌道３や外輪軌道５等により矯正できる。この為、上記１対の環状板２３、２３と弾性ステー２４、２４とから成る凹部型保持器１４ａの剛性は、本発明の様に小さいもので足りる。又、これら各弾性ステー２４、２４は、ピン状ステー１２（図１６、１７参照）に比較して強度（引っ張り強度）を大きくできて、しかも断面を小さくできる為、ころ７ａ、７ａの数及び大きさを、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度として、ころ軸受２１の負荷容量を増大できる。
【００３７】
しかも、ピアノ線等から成る弾性ステー２４、２４は、曲げ方向等に大きく弾性変形できる。この為、万一、上記１対の環状板２３、２３が、互いに偏心したり、それぞれに設けた各凹部１６、１６の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記各ころ７ａ、７ａの自転軸が公転軸に対し傾斜しようとするのを、上記つば部２２、２２の内側面、更には内輪軌道３や外輪軌道５等が矯正できる。この為、本発明によれば、ころ７ａ、７ａのスキューに基づく焼き付き等の表面損傷が発生するのを防止できる。
【００３８】
又、上記各環状板２３、２３は、寸法上の制約が少なくなる為、ころ軸受２１を、小型、中型、大型、超大型等、大きさが異なる各種構造の回転支持部に用いる事ができる。更に、上記凹部型保持器１４ａは、加工が容易な形状である為、製造作業が容易になる。しかも、ころ軸受２１の組み付け作業時や分解作業時に、上記複数のころ７ａ、７ａと凹部型保持器１４ａとを一体的に取り扱う事ができて、特に注意を払わなくても、これら複数のころ７ａ、７ａが散乱するのを防止できる。
【００３９】
更に、本例の場合には、前記各凹部１６、１６を構成する為に設ける複数の柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、前述した所定の範囲（２・Ｌ31≦Ｌ15≦ＬR ）に規制している為、これら各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、これら各柱部１５、１５のうち、隣り合う凹部１６、１６同士の間に存在する部分の断面積を十分に小さくでき、円周方向に隣り合うころ７ａ、７ａの転動面同士を近接させて、これら各ころ７ａ、７ａの数及び外径を確保して、ころ軸受２１の負荷容量の確保を図れる。これに対して、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、上述の所定の範囲の上限値よりも大きくした（Ｌ15＞ＬR ）場合には、これら各柱部１５、１５にころ７ａ、７ａから加わる曲げモーメントが大きくなる為に、各柱部１５、１５の断面積を大きくする必要が生じる。逆に、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、上述の所定の範囲の下限値よりも小さくした（Ｌ15＜２・Ｌ31）場合には、前記各ころ７ａ、７ａの端部を上記各柱部１５、１５の各凹面２６、２６により十分に案内できなくなる。本例の場合には、これらの不都合がなくなって、上記各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、これら各柱部１５、１５の断面積を十分に小さくできる。
【００４０】
尚、図示の例の場合、前記各凹部１６、１６を構成する複数の凹面２６、２６の曲率中心を、上記各環状板２３、２３の外周縁と同じく内周縁との間の中心を結んで成る仮想円（各環状板２３、２３のピッチ円）α上に位置させている。従って、本例の場合、上記各ころ７ａ、７ａの端部を上記複数の凹部１６、１６内に挿入しつつころ軸受２１を組み立てた状態で、上記仮想円αが、前記外輪６ａの内周面と内輪４ｃの外周面との丁度中央に位置する。但し、上記各凹面２６、２６の形状は、この様な形状に限定するものではなく、図７〜１０に示す形状の様にしても良い。例えば、図７〜８に、本発明の実施の形態の第２例として示すころ軸受２１の場合、凹部型保持器１４ｂの各環状板２３ａに形成した各凹面２６ａ、２６ａの曲率中心は、これら各環状板２３ａの外周縁と同じく内周縁との丁度中央に位置する仮想円αよりも内周側に位置する。又、図９〜１０に、本発明の実施の形態の第３例として示すころ軸受２１の場合、凹部型保持器１４ｃの各環状板２３ｂに形成した各凹面２６ｂ、２６ｂの曲率中心は、これら各環状板２３ｂの外周縁と同じく内周縁との丁度中央に位置する仮想円αよりも外周側に位置する。何れにしてもこれら第２、３例によれば、各柱部１５、１５の直径方向長さを同じとした場合に、これら各柱部１５、１５の外径寄り部分又は内径寄り部分の断面積を大きくできる。この為、隣り合うころ７ａ、７ａ同士が最も近づく部分に存在する柱部１５、１５の幅を、これら各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、更に小さくできる。従って、これら第２、３例によれば、隣り合うころ７ａ、７ａ同士の間の距離を上述した第１例よりも更に短くできて、ころ軸受２１の負荷容量を更に増大できる。
【００４１】
次に、図１１は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のころ軸受２１ａの場合は、ころ７ａ、７ａを２列に配置している。この為、本例の場合、外輪６の内周面に、外輪軌道５、５を２列に形成している。そして、これら各外輪軌道５、５と、内輪４ａの外周面に形成した内輪軌道３との間に、複数のころ７ａ、７ａを２列に配列した状態で、転動自在に設けている。又、これら複数のころ７ａ、７ａは、各列毎に凹部型保持器１４ａ、１４ａにより転動自在に保持している。
【００４２】
更に、本例の場合は、上記外輪６の中間部内周面に中つば部３３を形成し、この中つば部３３と、上記外輪６の両端部内周面に形成したつば部２２、２２とにより、各列のころ７ａ、７ａの軸方向に関するずれ防止を図っている。又、上記外輪６の中間部で、上記中つば部３３が存在する位置には、この外輪６の内、外両周面同士を貫通する状態で給油孔３４を形成している。この給油孔３４は、ころ軸受２１ａ内に潤滑油を送り込む為に用いる。
【００４３】
上述の様に構成する本例のころ軸受２１ａでは、ころ７ａ、７ａを複列に設けているので、前述した各例の場合よりもころ軸受２１ａの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４４】
次に、図１２は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例のころ軸受３５の場合は、上述した第４例の場合のころ軸受２１ａ（図１１）と同様の構造を有するころ軸受２１ｂ、２１ｂを２個、互いに軸方向に組み合わせて成る。又、本例の場合に用いるころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各外輪６、６の両端部には、つば部２２、２２（図１１）を形成していない。そして、上記各ころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各内輪４ａ、４ａの端面を、互いに突き合わせた状態で、これら各ころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各外輪６、６同士の間に、つば輪８ｂを挟持している。又、上記ころ軸受３５の両端部に位置する、上記各外輪６、６の端部に、つば輪８ａ、８ａを固定している。複数のころ７ａ、７ａは、これら各つば輪８ａ、８ｂと、上記各外輪６、６の中間部に形成した中つば部３３とにより、軸方向に関するずれ防止を図っている。
【００４５】
上述の様に構成する本例の場合は、ころ７ａ、７ａを４列に設けている為、上述した第４例の場合よりも、ころ軸受２１ｂの負荷容量を更に増大できる。尚、本例の場合は、ころ軸受３５の中間部に設けた上記つば輪８ｂの一部に給油孔３９を、このつば輪８ｂの内、外両周面同士を貫通する状態で形成している。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第４例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４６】
次に、図１３は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合は、上述した各例の場合と異なり、ころ軸受２１ｃを円すいころ軸受としている。即ち、円すいころ軸受であるころ軸受２１ｃは、円すい凹面状の外輪軌道５ａを有する外輪６ｂと、円すい凸面状の内輪軌道３ａを有する内輪４ｄとを組み合わせて成る。そして、これら外輪軌道５ａと内輪軌道３ａとの間に、複数のころ７ｂを転動自在に設けている。又、上記内輪４ｄの両端部外周面につば部３６ａ、３６ｂを、それぞれ全周に亙り直径方向外方に突出する状態で設けている。これら各つば部３６ａ、３６ｂの内側面は、複数のころ７ｂの端面にそれぞれ対向させている。尚、この様な円すいころ軸受２１ｃの構造自体は、従来から知られている円すいころ軸受と同様である為、詳しい説明は省略する。
【００４７】
特に、本例のころ軸受２１ｃの場合には、上記複数のころ７ｂの軸方向両側に、１対の環状板３７ａ、３７ｂを設けている。そして、これら各環状板３７ａ、３７ｂの内側面で周方向等間隔位置に、上述した各例で用いた環状板２３、２３ａ、２３ｂ（図１、２等）の場合と同様の凹部１６、１６を、それぞれ形成している。そして、上記各環状板３７ａ、３７ｂ同士を、複数本の弾性ステー２４、２４により結合している。
【００４８】
又、本例の場合には、上記１対の環状板３７ａ、３７ｂのうち、一方（図１３の左方）の環状板３７ａの一部で、ころ７ｂが存在する側の内半部の隣り合う凹部１６同士の間に存在する部分（柱部１５、１５の内周面）に、直径方向内方に向け突出する係止突部３８を形成している。そして、この係止突部３８の外側面と、前記両つば部３６ａ、３６ｂのうち、一方（図１３の左方）のつば部３６ａの内側面とを、互いに近接対向させている。従って、上記各環状板３７ａ、３７ｂと、複数本の弾性ステー２４、２４とにより構成する凹部型保持器１４ｄは、上記内輪４ｄに対して軸方向へのずれを防止された状態で、相対回転自在に係合されている。
【００４９】
上述の様に構成する本例の場合も、上述した各例の場合と同様に、十分な耐久性を確保できて、しかも負荷容量を増大できる構造を、安価に実現する事ができる。しかも、寸法上の制約を少なくできると共に、複数のころ７ｂを取り扱う作業が容易になる。
【００５０】
次に、図１４は、本発明の実施の形態の第７例を示している。上述した第６例の場合は、ころ７ｂを単列に配置していたが、本例のころ軸受２１ｄでは、ころ７ｂ、７ｂを２列に配置している。この為、本例の場合は、外輪６ｂ、６ｂを２個、それぞれの内径が大きくなる側の端面同士を互いに対向させた状態で配置している。又、これら両外輪６ｂ、６ｂ同士の間には、その中間部に内、外両周面同士を貫通する給油孔３９を形成した外輪間座４０を挟持している。そして、上記両外輪６ｂ、６ｂの内側に設ける内輪４ｅの外周面に、複列の内輪軌道３ａ、３ａを形成している。又、上記内輪４ｅの中間部外周面で、上記両内輪軌道３ａ、３ａの間部分に、全周に亙り直径方向外方に向け突出する中つば部４１を形成している。上記各列のころ７ｂ、７ｂは、この中つば部４１と、上記内輪４ｅの両端部外周面に設けたつば部３６ａ、３６ａとにより、軸方向に関するずれ防止を図っている。上述の様に構成する本例のころ軸受２１ｄでは、ころ７ｂ、７ｂを複列に設けているので、上述の第６例の場合よりも、ころ軸受２１ｄの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第６例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５１】
次に、図１５は、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例のころ軸受３５ａは、上述した第７例のころ軸受２１ｄ（図１４）を２個、互いに軸方向に組み合わせた如き構造を有する。即ち、本例のころ軸受３５ａは、２個の外輪６ｂ、６ｂ同士の間に、これら両外輪６ｂ、６ｂを一体に結合した如き形状を有する１個の外輪６ｃを、外輪間座４０、４０を介して挟持する事により構成している。又、ころ軸受３５ａの中間部に位置する外輪６ｃの中間部には、内、外両周面同士を貫通する給油孔３４を形成している。そして、上記各外輪６ｂ、６ｃの内側に、２個の内輪４ｅ、４ｅと、これら両内輪４ｅ、４ｅ同士の間に挟持した内輪間座４２とを、それぞれ配置している。上述の様に構成する本例のころ軸受３５ａでは、ころ７ａ、７ａを４列に設けているので、上述した第７例の場合よりも、ころ軸受３５ａの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第７例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のころ軸受は、以上に述べた通り構成され作用するので、十分な耐久性を確保できて、しかも負荷容量を増大できる構造を、安価に得る事ができる。しかも、寸法上の制約を少なくできると共に、複数のころを取り扱う作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同じく図１からころのみを取り出して、面取り及びクラウニング形成部分を誇張して示す図。
【図４】同じく環状板のみを取り出して、径方向から見た、部分切断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図８】同じく弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図９】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。
【図１０】同じく弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図１１】本発明の実施の形態の第４例を示す半部断面図。
【図１２】同じく第５例を示す半部断面図。
【図１３】同じく第６例を示す半部断面図。
【図１４】同じく第７例を示す半部断面図。
【図１５】同じく第８例を示す半部断面図。
【図１６】スタッド型保持器を組み込んだ、従来構造の第１例を示す半部断面図。
【図１７】凹部型保持器を組み込んだ、従来構造の第２例を示す半部断面図。
【図１８】スタッド型保持器を組み込んだ、従来構造の第３例を示す半部断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ ころ軸受
２ａ、２ｂ ころ軸受
３、３ａ 内輪軌道
４ａ〜４ｅ 内輪
５、５ａ 外輪軌道
６、６ａ〜６ｃ 外輪
７、７ａ、７ｂ ころ
８ａ、８ｂ 鍔輪
９ 凹部
１０、１０ａ スタッド型保持器
１１、１１ａ、１１ｂ 環状板
１２ ピン状ステ−
１３ 係止ピン
１４、１４ａ〜１４ｄ 凹部型保持器
１５ 柱部
１６ 凹部
１７ 係止ピン
１９ つば輪
２０ 段部
２１、２１ａ〜２１ｄ ころ軸受
２２ つば部
２３、２３ａ、２３ｂ 環状板
２４ 弾性ステ−
２５ 本体部分
２６、２６ａ、２６ｂ 凹面
２７ 通孔
２８ ねじ孔
２９ 溶接
３０ 止めねじ
３１ 面取り
３２ クラウニング形成部分
３３ 中つば部
３４ 給油孔
３５、３５ａ ころ軸受
３６ａ、３６ｂ つば部
３７ａ、３７ｂ 環状板
３８ 係止突部
３９ 給油孔
４０ 外輪間座
４１ 中つば部
４２ 内輪間座
４３ つば輪
【発明の属する技術分野】
この発明に係るころ軸受は、鉄鋼用圧延機、産業用機械、建設用機械、或は大型特殊自動車、鉄道車輪等の、高荷重、衝撃荷重、或は変動荷重を発生する様な設備等で使用される円筒ころ軸受、或は円すいころ軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、高荷重等を発生する設備等で使用されるころ軸受として、高負荷能力を有する円筒ころ軸受、或は円すいころ軸受が使用されている。この様なころ軸受の寿命は負荷容量により規制され、又、この負荷容量はころ軸受を構成するころの大きさと個数とにより規制される。更に、このころ軸受の負荷容量を決めるころの大きさと個数とは、このころ軸受に組み込まれる保持器の形状と寸法とにより制約される。従来から保持器としては、プレス型、モミヌキ型のものが多く使用されているが、この様な保持器は、保持器自体の強度を確保する為、ころの転動面と接触する柱部分として、円周方向に隣り合うころ同士の間に、一定の空間を必要とする。この為、ころ数が制限され、ころ軸受が高負荷容量を必要とする場合には、十分な負荷容量の確保が難しくなる可能性がある。この様な問題を解決する為に従来から、例えば実公平１ー１８８９１号公報等に開示されている様なピン型保持器が考えられている。この公報に記載されたピン型保持器は、複数本のピンの周囲に中空ころをそれぞれ回転自在に支持した状態で、これら各ピンの両端部に１対の環状板を連結固定している。
【０００３】
この様なピン型保持器は、ころ軸受に組み込んで、複数の中空ころの内周側及び外周側に設けた、内輪と外輪との相対回転を自在とすると共に、円周方向に隣り合うころ同士の間隔を短くして、ころ数を多くできる。この為、このピン型保持器を組み込んだころ軸受の負荷容量を増大できる。
【０００４】
ところが上述した様なピン型保持器を組み込んだころ軸受の場合、各ころの中心部に、軸方向に貫通する貫通孔を設けている為、高荷重、衝撃荷重、或は変動荷重等、条件が特に厳しくなると、各ころの強度を十分に確保できず、著しい場合にはこれら各ころに割れ等の損傷が発生する可能性がある。この様な問題は、ころ軸受の使用に際し極力避けたい問題である。そこで、実開平７−２０４２３号公報に開示されている様な、スタッド型保持器を組み込んだころ軸受が考えられた。
【０００５】
図１６は、上記公報に記載されたスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１を示している。円筒ころ軸受である、このころ軸受１は、２個のころ軸受２ａ、２ｂを組み合わせて成る。又、これら各ころ軸受２ａ、２ｂは、それぞれが外周面に内輪軌道３を有する内輪４ａ（４ｂ）と、内周面に複列の外輪軌道５、５を有する外輪６と、これら内輪軌道３と外輪軌道５、５との間に転動自在に、複列に設けた複数のころ７、７と、これら複数のころ７、７の軸方向両側にそれぞれ上記外輪６に固定する状態で設けた、それぞれが円輪状である複数のつば輪８ａ、８ｂとから成る。又、上記各ころ７、７は中実体であり、両端面の中心部に円形の凹部９、９を形成している。
【０００６】
上記各ころ軸受２ａ（２ｂ）を構成するスタッド型保持器１０、１０は、それぞれが上記複数のころ７、７の軸方向両側に設けた１対の環状板１１、１１を、複数本のピン状ステー１２、１２により互いに連結固定して成る。上記各ピン状ステー１２、１２は、その一端部に設けた図示しないねじ部を、上記１対の環状板１１、１１のうちの何れか一方の環状板１１、１１に設けた図示しない複数のねじ孔に、それぞれ螺合させている。又、上記１対の環状板１１、１１のうちの他方の環状板１１、１１に設けた、図示しない複数のステー受け孔に、上記ピン状ステー１２、１２の他方の端部をそれぞれ挿通し、図示しないブッシュ及び溶接体により、上記ピン状ステー１２、１２と１対の環状板１１、１１とを連結固定している。又、これら各環状板１１、１１の一部で、上記ねじ孔及びステー受け孔を避ける周方向等間隔の位置には、複数の係止ピン１３、１３を固定している。そして、これら各係止ピン１３、１３の先端部で上記各環状板１１、１１の片側面よりも突出した部分を、上記複数のころ７、７の両端面に設けた凹部９、９に、これら各ころ７、７の回転を自在として挿入している。
【０００７】
それぞれがこの様に構成されるころ軸受２ａ、２ｂは、一体となってころ軸受１を構成し、前記各内輪４ａ、４ｂと各外輪６、６との相対回転を自在とする。又、この様に構成するころ軸受１は、円周方向に隣り合うころ７、７同士を近接させて、ころ数を多くできる為、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同様に、ころ軸受の負荷容量を向上できる。更に、上記各ころ７、７は、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受を構成するころとは異なり、中心部に貫通孔を有しない中実体である為、使用条件に制約が少ない。即ち、このスタッド型保持器を組み込んだころ軸受は、上記ピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも、高荷重、衝撃荷重及び変動荷重に耐えられる。
【０００８】
又、図１７に示す様に、凹部型保持器を組み込んだ、円筒ころ軸受であるころ軸受１ａも、一部で考えられている。このころ軸受１ａは、複数のころ７ａ、７ａの両端部を、凹部型保持器１４によりこれら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で支持している。この凹部型保持器１４は、上記複数のころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けた１対の環状板１１ａ、１１ａと、これら１対の環状板１１ａ、１１ａ同士を連結固定する複数本のピン状ステー１２、１２と、上記各環状板１１ａ、１１ａの互いに対向する側面で周方向等間隔位置に、軸方向に突出する状態で設けた複数の柱部１５、１５とから成る。そして、上記各環状板１１ａ、１１ａの円周方向に関する上記各柱部１５、１５の両側面と上記各環状板１１ａ、１１ａの片側面で上記各柱部１５、１５同士の間に位置する部分とにより三方を囲まれた部分を、複数の凹部１６、１６としている。上記各ころ７ａ、７ａの端部は、上記各凹部１６、１６の内側に、これら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で挿入している。
【０００９】
上述の様に構成する凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａは、前述の図１６に示したスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１と同様に、各ころ７ａ、７ａを充実体にできるので、使用条件に制約が少ない。更に、この凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａによれば、各ころ７ａ、７ａの両端面に、係止ピン１３を挿入する為の凹部９（図１６参照）を形成する必要がなくなり、ころ軸受１ａの製造作業に要する手間を軽減してコスト低減を図れる。
【００１０】
但し、前述した様なスタッド型保持器を組み込んだころ軸受１並びに上述した様な凹部型保持器を組み込んだころ軸受１ａは、何れも１対の環状板１１、１１ａ同士を連結する複数本のピン状ステー１２を設けている。この為、各環状板１１、１１ａを、少なくとも上記ピン状ステー１２の端部を連結する分だけ大きくする必要がある。特に、これら各ころ軸受１、１ａは、各ピン状ステー１２の剛性を確保する事で、スタッド型保持器１０（又は凹部型保持器１４）に加わる曲げ応力、剪断応力、並びに捩り応力に耐えようとするものである。この為、上記各ピン状ステー１２は、断面が比較的大きくなり、その分、上記各環状板１１、１１ａを大きくする必要がある。
【００１１】
又、円周方向に隣り合う各ころ７、７ａ同士の間に上記ピン状ステー１２を設ける為、これら隣り合うころ７、７ａ同士の間に或る程度の距離が必要になり、ころ数が減少する。従って、前述したころ軸受１及び上述したころ軸受１ａは、設計条件によっては、必要とする負荷容量を確保できない可能性がある。そこで、特開平１０−２１３１４０号公報に開示されている様な、スタッド型保持器を組み込んだころ軸受が考えられた。
【００１２】
この公報に記載されたころ軸受１ｂは、図１８に示す様に、各ころ７、７の軸方向両側に１対の環状板１１ｂ、１１ｂを、互いに結合せず、独立した状態で設けている。そして、これら両環状板１１ｂ、１１ｂによりスタッド型保持器１０ａ、１０ａを構成している。又、上記各ころ７、７は、中空孔を有しない充実体としている。
【００１３】
又、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの周方向等間隔位置には、上記ころ７、７と同数ずつの係止ピン１３、１３を、それぞれ設けている。この為、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの周方向等間隔位置に形成した複数のねじ孔１７、１７に、それぞれ上記各係止ピン１３、１３を螺合し、更にこれら各係止ピン１３、１３の頭部と上記各ねじ孔１７、１７の一端部の周辺部とを溶接固定している。又、上記各環状板１１ｂ、１１ｂのうち、各ころ軸受２ａ、２ｂの軸方向両側に設ける各環状板１１ｂは、各外輪６の両端部に固定したつば輪１９の内側に配置され、これら各つば輪１９に対して軸方向へのずれを防止された状態で、相対回転自在に係合している。一方、上記各ころ軸受２ａ、２ｂの軸方向中間部に互いに対向する状態で設ける１対の環状板１１ｂ、１１ｂは、互いに対向する片側面同士を、摺動を自在として接触させる事により、それぞれが軸方向にずれ動くのを防止している。そして、上記各環状板１１ｂ、１１ｂに固定した複数の係止ピン１３、１３の先端部で、上記各環状板１１ｂの片側面から突出した部分を、上記複数のころ７、７の両端面に設けた円形の凹部９、９内に、これら各ころ７、７の回転を自在として挿入している。
【００１４】
上述の様な特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、前述の図１６〜１７に示した各ころ軸受１、１ａの場合と同様に、各ころ７、７が中空孔を有しない充実体である為、これら各ころ７、７の剛性を十分に確保できる。更に、上記各環状板１１ｂ、１１ｂに上記ピン状ステー１２の端部を連結しなくて済む分、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度のころ数を確保して、ころ軸受１ｂの負荷容量を増大できる。
【００１５】
更に、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、ころ７、７のスキューに基づく表面損傷の発生を防止できる。即ち、前述した様に、図１６〜１７に示した各ころ軸受１、１ａの場合には、ピン状ステー１２の剛性を確保する事で、保持器１０、１４に加わる曲げ応力等に耐えようとするものである。但し、これら各ころ軸受１、１ａに於いて、万一、１対の環状板１１、１１ａ同士が、互いに偏心したり、或は、それぞれに設ける各係止ピン１３（又は各凹部１６）の位相が互いにずれた状態で、複数本のピン状ステー１２により結合された場合には、上記各ころ７、７ａが上記各係止ピン１３（又は各凹部１６）により、自転軸に対し強制的に傾斜させられる（スキューが発生する）可能性がある。そして、この傾斜が著しくなり、ころ７、７ａと内輪軌道３及び外輪軌道５との間に生じる隙間により許容されなくなった場合には、これら各ころ７、７ａと内、外両輪軌道３、５とに、焼き付き等の表面損傷が発生する可能性がある。
【００１６】
これに対して、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂの場合には、１対の環状板１１ｂ、１１ｂを、ピン状ステー１２（図１６、１７）により互いに結合せず、独立して設けている為、上記１対の環状板１１ｂ、１１ｂが、互いに偏心したり、それぞれに設けた各係止ピン１３、１３の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記スキューに基づく焼き付き等の表面損傷が発生するのを防止できる。即ち、上記各ころ７、７が上記各係止ピン１３、１３により自転軸に対し強制的に傾斜させられる傾向となった場合でも、上記１対の環状板１１ｂ、１１ｂを互いに独立して設けている為、この傾斜は上記内輪軌道３や外輪軌道５、又はこれら各軌道３、５の両側に設けたつば輪１９や中つば部３３により矯正される。この為、上記特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂによれば、上記表面損傷が発生するのを防止できる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上述の特開平１０−２１３１４０号公報に記載されたころ軸受１ｂの場合、各環状板１１ｂ、１１ｂが外輪６又は内輪４ａに対して軸方向にずれ動くのを防止する為に、ころ軸受１ｂを構成する部材の一部を、特殊な形状にする必要がある。例えば、図１８に示した構造の場合には、外輪６の端部に固定したつば輪１９の内周面に段部２０を形成し、この段部２０により、上記各環状板１１ｂ、１１ｂの軸方向に関するずれ防止を図っている。この様にころ軸受１ｂの構成部材の一部を特殊な形状にするのは、製造作業が複雑になり、コストが増大する原因となる為、好ましくない。又、ころ軸受１ｂの組み付け作業時や、このころ軸受１ｂの分解洗浄の為の分解作業時には、ころ７、７が散乱するのを防止する為に相当の注意を払う必要があり、ころ７、７の取り扱いが面倒になる。
【００１８】
一方、ころ軸受に組み込む保持器は、本来、複数のころを互いに接触させる事なくその自転及び公転を案内しさえすれば良く、各ころの軸方向変位や自転軸に対する傾斜を規制するのは、外輪軌道や内輪軌道等、保持器以外の部分でも行なえる。この為、１対の環状板同士を複数本のステーにより結合して保持器を構成する場合でも、これら各ステーの剛性をあまり高くする必要はない。逆に、これら各ステーの剛性が高過ぎた場合には、前述した様な表面損傷が発生する可能性がある。
本発明のころ軸受は、上述の様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１９】
【課題を解決する為の手段】
本発明のころ軸受は、前述した従来のころ軸受と同様に、外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数のころと、これら各ころの端部を回転自在に支持する少なくとも１対の環状板とから成る。
【００２０】
特に、本発明のころ軸受は、上記１対の環状板は、ピアノ線又はピアノ線と同程度以上の弾性及び強度を有する線材から成る弾性ステーにより互いに結合されている。且つ、上記各環状板は、互いに対向する内側面に、その内側に上記各ころの軸方向端部を、これら各ころの回転を自在とした状態で挿入自在な複数の凹部を有する。
【００２１】
更に、請求項２に記載したころ軸受に於いては、上記複数の凹部を構成する為に、上記各環状板の内側面に軸方向に突出する状態で設けた複数の柱部の軸方向長さを、上記各ころの端面に形成する面取りの軸方向長さの２倍以上で、これら各ころの軸方向片側面から、これら各ころの転動面に於いて軸方向片側に存在するクラウニング形成部分の軸方向中心位置迄の軸方向長さ以下としている。
【００２２】
【作用】
上述の様に構成する本発明のころ軸受によれば、各ころとして貫通孔を有しない中実体を用いる事ができる為、ころ軸受の負荷容量を、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも増大する事ができて、高荷重、衝撃荷重及び振動荷重に耐えられる構造を実現できる。更に、本発明のころ軸受の場合、上記各ころの両端面に、凹部を形成する等の特別な加工を施す必要がなくなる。又、これら各ころの端部を回転自在に支持する各環状板の軸方向に関するずれ防止を図る為に、ころ軸受の構成部材の一部を特別な形状にする必要もなくなる。従って、ころ軸受の製造作業に要する手間を軽減して、製造コストの低減を図れる。
【００２３】
又、１対の環状板同士を結合する弾性ステーは、ピン状のステーに比較して、強度（引っ張り強度）を大きくでき、しかも断面を小さくできる為、ころ軸受の耐久性を十分に確保できると共に、ころの数及び大きさを、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度として、ころ軸受の負荷容量を増大できる。特に、上記弾性ステ−を、複数のころのピッチ円から径方向に外れた部分に設ければ、円周方向に隣り合うころの転動面同士を近接させて、これら各ころの数及び大きさが、上記弾性ステ−を設ける事で規制される事をなくせる。
【００２４】
しかも、ピアノ線等から成る弾性ステーは、曲げ方向等に大きく弾性変形できる為、１対の環状板が、万一、互いに偏心したり、それぞれに設けた各凹部の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記各ころが自転軸に対し傾斜しようとするのを、内輪軌道や外輪軌道等で矯正できる。この為、本発明によれば、ころのスキューに基づく表面損傷の発生を防止できる。
【００２５】
又、上記各環状板は、寸法上の制約が少なくなる為、ころ軸受を、小型、中型、大型、超大型等、大きさが異なる各種構造の回転支持部に用いる事ができる。更に、上記保持器は、加工が容易な形状である為、製造作業が容易になる。しかも、ころ軸受の組み付け作業時や分解作業時には、上記複数のころと保持器とを一体的に取り扱う事ができて、特に注意を払わなくても、これら複数のころが分散するのを防止できる。
【００２６】
更に、請求項２に記載したころ軸受によれば、各凹部を構成する為に設ける複数の柱部の強度を低下させる事なく、これら各柱部のうち、隣り合う凹部同士の間に存在する部分の断面積を十分に小さくできて、円周方向に隣り合うころの転動面同士の間隔を短くして、ころ軸受の負荷容量の一層の向上を図れる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜６は、本発明の実施の形態の第１例を示している。円筒ころ軸受であるころ軸受２１は、外周面に内輪軌道３を有する内輪４ｃと、内周面に外輪軌道５を有する外輪６ａと、これら内輪軌道３と外輪軌道５との間に転動自在に設けた複数のころ７ａ、７ａと、これら各ころ７ａ、７ａの軸方向両側に、上記内輪４ｃと外輪６ａとのうちの何れか一方の軌道輪（図示の例では外輪６ａ）から径方向に突出する状態で設けた１対のつば部２２、２２と、上記各ころ７ａ、７ａを転動自在に保持する凹部型保持器１４ａとから構成している。又、上記各ころ７ａ、７ａは、中心部に貫通孔を形成しない充実体とし、且つ、両端面に凹部９（図１６、１８）等も形成していない。
【００２８】
又、上記ころ軸受２１を構成する凹部型保持器１４ａは、上記複数のころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けた１対の環状板２３、２３と、これら１対の環状板２３、２３同士を連結する複数本の弾性ステー２４、２４とにより構成している。このうちの各環状板２３、２３は、互いに対向する内側面（内側とは、ころ軸受２１の中央側となる側を言う。反対にころ軸受２１の開口側を、外側と言う。以下同じ。）の周方向等間隔位置に、それぞれ上記ころ７ａ、７ａと同数ずつの凹部１６、１６を形成している。この為、本例の場合には、上記各環状板２３、２３を構成する本体部分２５の内側面で周方向等間隔位置に複数の柱部１５、１５を、それぞれ後述する所定の長さ分だけ軸方向に突出する状態で形成している。そして、上記各環状板２３、２３の円周方向に関する上記各柱部１５、１５の両側面に、断面が円弧状の凹面２６、２６を形成している。上記各凹部１６、１６は、互いに対向する１対の凹面２６、２６と、これら１対の凹面２６、２６同士の間に存在する、各環状板２３、２３の内側面とにより構成している。そして、これら各凹部１６、１６の内側に、上記各ころ７ａ、７ａの軸方向端部を、これら各ころ７ａ、７ａの回転を自在とした状態で挿入している。
【００２９】
又、上記各弾性ステー２４、２４は、ピアノ線又はピアノ線と同程度以上の弾性及び強度を有する線材から成る。例えば、これら各弾性ステー２４、２４には、単にピアノ線を用いる他、オイルテンパー線、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼撚り線、ワイヤーロープ等、弾性（限度）及び強度（引っ張り強度）がピアノ線と同程度以上の大きさである、金属線材から成るものを用いる事ができる。尚、上記各弾性ステー２４、２４として、ＰＣ鋼撚り線又はワイヤーロープ等を用いた場合には、単にピアノ線等を用いた場合に比べて、弾性及び強度を更に大きくする事ができる。又、上記各弾性ステー２４、２４には、上述した様な金属線材を用いる他、カーボンファイバの如き強化非金属製の線材を用いる事もできる。
【００３０】
そして、上記各環状板２３、２３に設けた各柱部１５、１５及び本体部分２５の一部に、両側面を貫通する通孔２７、２７を、上記各環状板２３、２３の円周方向に関して交互に、上記各柱部１５、１５の内径側と外径側とに、それぞれ配置された状態で形成している。従って、上記各通孔２７、２７は、前記各ころ７ａ、７ａのピッチ円から径方向に外れた部分で、上記各環状板２３、２３の円周方向に亙り千鳥状に形成されている。又、上記本体部分２５の一部に、一端を上記各通孔２７、２７の内周面に、他端を上記各柱部１５、１５の内、外両周面のうち、上記各通孔２７、２７を形成した側の周面に、それぞれ開口させた複数のねじ孔２８、２８を形成している。
【００３１】
そして、上記各弾性ステー２４、２４の両端部を、上記各環状板２３、２３に設けた各通孔２７、２７にがたつきなく挿通すると共に、上記各ねじ孔２８、２８に止めねじ３０、３０を螺合し、更に緊締して、これら各止め螺子３０、３０の先端を各弾性ステー２４、２４の両端部外周面に押し付けている。そして、この状態で、上記各環状板２３、２３の外側面と、この外側面から突出した各弾性ステー２４、２４の端部とを、溶接２９、２９により結合固定している。この状態で、上記１対の環状板２３、２３は、上記複数の弾性ステー２４、２４により互いに結合される。尚、これら各弾性ステ−２４、２４として非金属製のものを使用した場合には、溶接の代りに接着を施す。又、上記各環状板２３、２３は、それぞれの外周面を、前記外輪６ａの両端部に設けた各つば部２２、２２の内周面に対向させた状態で配置し、上記各つば部２２、２２に沿う回転を自在としている。
【００３２】
尚、前記各凹面２６、２６のうち、互いに対向する１対の凹面２６、２６は互いに同心で、且つ、これら各凹面２６、２６の曲率半径は、上記各ころ７ａ、７ａの半径よりも少し大きい程度としている。従って、これら各ころ７ａ、７ａの端部を上記各凹部１６、１６の内側に挿入した状態で、これら各ころ７ａ、７ａの端部外周面と上記各凹面２６、２６との間には、隙間が形成される。そして、上記各ころ７ａ、７ａは、上記各凹部１６、１６の内面により案内された状態で、自転しつつ上記各環状板２３、２３と共に公転する。
【００３３】
更に、本例の場合には、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15（図４）を、上記各ころ７ａ、７ａの端面に形成する面取り３１（図３）の軸方向長さＬ31の２倍以上としている（２・Ｌ31≦Ｌ15）。又、これら各ころ７ａ、７ａの転動面に於いて軸方向両側に存在するクラウニング形成部分３２、３２のうち、何れか一方（図３の左方）のクラウニング形成部分３２（図３の線分ＰＱ部分）の軸方向中心位置Ｒを定義する（線分ＰＲの軸方向長さをＬPRとし、線分ＰＱの軸方向長さをＬPQとした場合に、２・ＬPR＝ＬPQとなる。）。そして、この場合に、上記軸方向長さＬ15を、上記各ころ７ａ、７ａの軸方向片側面から上記点Ｒ迄の軸方向長さＬR 以下とする（Ｌ15≦ＬR ）。
【００３４】
上述の様に構成する本発明のころ軸受が、前記内輪４ｃと外輪６ａとの相対回転を自在とする作用自体は、前述した従来構造の場合と同様である。特に、本発明のころ軸受２１は、上記内輪４ｃと外輪６ａとの間に転動自在に設けた複数のころ７ａ、７ａが、貫通孔を有しない充実体である為、ころが割れる等の損傷を十分に防止できる剛性を備えている。従って、本発明の場合には、ころ軸受２１の負荷容量を、中空ころにより構成される、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受よりも増大する事ができて、高荷重、衝撃荷重及び振動荷重に耐えられる構造を実現できる。
【００３５】
更に、本発明のころ軸受の場合、上記各ころ７ａ、７ａの両端面に、凹部９（図１６、１８）を形成する等の特別な加工を施す必要がなくなる。又、これら各ころ７ａ、７ａの端部を回転自在に支持する各環状板２３、２３は、複数本の弾性ステー２４、２４により結合している為、これら各環状板２３、２３の軸方向に関するずれ防止を図る為に、ころ軸受２１の構成部材の一部を特別な形状にする必要もなくなる。従って、ころ軸受２１の製造作業に要する手間を軽減して、製造コストの低減を図れる。
【００３６】
更に、上記各ころ７ａ、７ａは、これら各ころ７ａ、７ａの軸方向両側に設けるつば部２２、２２により軸方向への移動を阻止できる為、上記１対の環状板２３、２３同士を結合する各弾性ステー２４、２４に、上記各ころ７ａ、７ａから軸方向の荷重が加わるのを防止できる。又、これら各ころ７ａ、７ａが自転軸に対して傾斜するのは、上記各つば部２２、２２の内側面、更には内輪軌道３や外輪軌道５等により矯正できる。この為、上記１対の環状板２３、２３と弾性ステー２４、２４とから成る凹部型保持器１４ａの剛性は、本発明の様に小さいもので足りる。又、これら各弾性ステー２４、２４は、ピン状ステー１２（図１６、１７参照）に比較して強度（引っ張り強度）を大きくできて、しかも断面を小さくできる為、ころ７ａ、７ａの数及び大きさを、前述したピン型保持器を組み込んだころ軸受と同程度として、ころ軸受２１の負荷容量を増大できる。
【００３７】
しかも、ピアノ線等から成る弾性ステー２４、２４は、曲げ方向等に大きく弾性変形できる。この為、万一、上記１対の環状板２３、２３が、互いに偏心したり、それぞれに設けた各凹部１６、１６の位相が互いにずれた状態で配置された場合でも、上記各ころ７ａ、７ａの自転軸が公転軸に対し傾斜しようとするのを、上記つば部２２、２２の内側面、更には内輪軌道３や外輪軌道５等が矯正できる。この為、本発明によれば、ころ７ａ、７ａのスキューに基づく焼き付き等の表面損傷が発生するのを防止できる。
【００３８】
又、上記各環状板２３、２３は、寸法上の制約が少なくなる為、ころ軸受２１を、小型、中型、大型、超大型等、大きさが異なる各種構造の回転支持部に用いる事ができる。更に、上記凹部型保持器１４ａは、加工が容易な形状である為、製造作業が容易になる。しかも、ころ軸受２１の組み付け作業時や分解作業時に、上記複数のころ７ａ、７ａと凹部型保持器１４ａとを一体的に取り扱う事ができて、特に注意を払わなくても、これら複数のころ７ａ、７ａが散乱するのを防止できる。
【００３９】
更に、本例の場合には、前記各凹部１６、１６を構成する為に設ける複数の柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、前述した所定の範囲（２・Ｌ31≦Ｌ15≦ＬR ）に規制している為、これら各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、これら各柱部１５、１５のうち、隣り合う凹部１６、１６同士の間に存在する部分の断面積を十分に小さくでき、円周方向に隣り合うころ７ａ、７ａの転動面同士を近接させて、これら各ころ７ａ、７ａの数及び外径を確保して、ころ軸受２１の負荷容量の確保を図れる。これに対して、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、上述の所定の範囲の上限値よりも大きくした（Ｌ15＞ＬR ）場合には、これら各柱部１５、１５にころ７ａ、７ａから加わる曲げモーメントが大きくなる為に、各柱部１５、１５の断面積を大きくする必要が生じる。逆に、上記各柱部１５、１５の軸方向長さＬ15を、上述の所定の範囲の下限値よりも小さくした（Ｌ15＜２・Ｌ31）場合には、前記各ころ７ａ、７ａの端部を上記各柱部１５、１５の各凹面２６、２６により十分に案内できなくなる。本例の場合には、これらの不都合がなくなって、上記各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、これら各柱部１５、１５の断面積を十分に小さくできる。
【００４０】
尚、図示の例の場合、前記各凹部１６、１６を構成する複数の凹面２６、２６の曲率中心を、上記各環状板２３、２３の外周縁と同じく内周縁との間の中心を結んで成る仮想円（各環状板２３、２３のピッチ円）α上に位置させている。従って、本例の場合、上記各ころ７ａ、７ａの端部を上記複数の凹部１６、１６内に挿入しつつころ軸受２１を組み立てた状態で、上記仮想円αが、前記外輪６ａの内周面と内輪４ｃの外周面との丁度中央に位置する。但し、上記各凹面２６、２６の形状は、この様な形状に限定するものではなく、図７〜１０に示す形状の様にしても良い。例えば、図７〜８に、本発明の実施の形態の第２例として示すころ軸受２１の場合、凹部型保持器１４ｂの各環状板２３ａに形成した各凹面２６ａ、２６ａの曲率中心は、これら各環状板２３ａの外周縁と同じく内周縁との丁度中央に位置する仮想円αよりも内周側に位置する。又、図９〜１０に、本発明の実施の形態の第３例として示すころ軸受２１の場合、凹部型保持器１４ｃの各環状板２３ｂに形成した各凹面２６ｂ、２６ｂの曲率中心は、これら各環状板２３ｂの外周縁と同じく内周縁との丁度中央に位置する仮想円αよりも外周側に位置する。何れにしてもこれら第２、３例によれば、各柱部１５、１５の直径方向長さを同じとした場合に、これら各柱部１５、１５の外径寄り部分又は内径寄り部分の断面積を大きくできる。この為、隣り合うころ７ａ、７ａ同士が最も近づく部分に存在する柱部１５、１５の幅を、これら各柱部１５、１５の強度を低下させる事なく、更に小さくできる。従って、これら第２、３例によれば、隣り合うころ７ａ、７ａ同士の間の距離を上述した第１例よりも更に短くできて、ころ軸受２１の負荷容量を更に増大できる。
【００４１】
次に、図１１は、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例のころ軸受２１ａの場合は、ころ７ａ、７ａを２列に配置している。この為、本例の場合、外輪６の内周面に、外輪軌道５、５を２列に形成している。そして、これら各外輪軌道５、５と、内輪４ａの外周面に形成した内輪軌道３との間に、複数のころ７ａ、７ａを２列に配列した状態で、転動自在に設けている。又、これら複数のころ７ａ、７ａは、各列毎に凹部型保持器１４ａ、１４ａにより転動自在に保持している。
【００４２】
更に、本例の場合は、上記外輪６の中間部内周面に中つば部３３を形成し、この中つば部３３と、上記外輪６の両端部内周面に形成したつば部２２、２２とにより、各列のころ７ａ、７ａの軸方向に関するずれ防止を図っている。又、上記外輪６の中間部で、上記中つば部３３が存在する位置には、この外輪６の内、外両周面同士を貫通する状態で給油孔３４を形成している。この給油孔３４は、ころ軸受２１ａ内に潤滑油を送り込む為に用いる。
【００４３】
上述の様に構成する本例のころ軸受２１ａでは、ころ７ａ、７ａを複列に設けているので、前述した各例の場合よりもころ軸受２１ａの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４４】
次に、図１２は、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例のころ軸受３５の場合は、上述した第４例の場合のころ軸受２１ａ（図１１）と同様の構造を有するころ軸受２１ｂ、２１ｂを２個、互いに軸方向に組み合わせて成る。又、本例の場合に用いるころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各外輪６、６の両端部には、つば部２２、２２（図１１）を形成していない。そして、上記各ころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各内輪４ａ、４ａの端面を、互いに突き合わせた状態で、これら各ころ軸受２１ｂ、２１ｂを構成する各外輪６、６同士の間に、つば輪８ｂを挟持している。又、上記ころ軸受３５の両端部に位置する、上記各外輪６、６の端部に、つば輪８ａ、８ａを固定している。複数のころ７ａ、７ａは、これら各つば輪８ａ、８ｂと、上記各外輪６、６の中間部に形成した中つば部３３とにより、軸方向に関するずれ防止を図っている。
【００４５】
上述の様に構成する本例の場合は、ころ７ａ、７ａを４列に設けている為、上述した第４例の場合よりも、ころ軸受２１ｂの負荷容量を更に増大できる。尚、本例の場合は、ころ軸受３５の中間部に設けた上記つば輪８ｂの一部に給油孔３９を、このつば輪８ｂの内、外両周面同士を貫通する状態で形成している。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第４例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００４６】
次に、図１３は、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合は、上述した各例の場合と異なり、ころ軸受２１ｃを円すいころ軸受としている。即ち、円すいころ軸受であるころ軸受２１ｃは、円すい凹面状の外輪軌道５ａを有する外輪６ｂと、円すい凸面状の内輪軌道３ａを有する内輪４ｄとを組み合わせて成る。そして、これら外輪軌道５ａと内輪軌道３ａとの間に、複数のころ７ｂを転動自在に設けている。又、上記内輪４ｄの両端部外周面につば部３６ａ、３６ｂを、それぞれ全周に亙り直径方向外方に突出する状態で設けている。これら各つば部３６ａ、３６ｂの内側面は、複数のころ７ｂの端面にそれぞれ対向させている。尚、この様な円すいころ軸受２１ｃの構造自体は、従来から知られている円すいころ軸受と同様である為、詳しい説明は省略する。
【００４７】
特に、本例のころ軸受２１ｃの場合には、上記複数のころ７ｂの軸方向両側に、１対の環状板３７ａ、３７ｂを設けている。そして、これら各環状板３７ａ、３７ｂの内側面で周方向等間隔位置に、上述した各例で用いた環状板２３、２３ａ、２３ｂ（図１、２等）の場合と同様の凹部１６、１６を、それぞれ形成している。そして、上記各環状板３７ａ、３７ｂ同士を、複数本の弾性ステー２４、２４により結合している。
【００４８】
又、本例の場合には、上記１対の環状板３７ａ、３７ｂのうち、一方（図１３の左方）の環状板３７ａの一部で、ころ７ｂが存在する側の内半部の隣り合う凹部１６同士の間に存在する部分（柱部１５、１５の内周面）に、直径方向内方に向け突出する係止突部３８を形成している。そして、この係止突部３８の外側面と、前記両つば部３６ａ、３６ｂのうち、一方（図１３の左方）のつば部３６ａの内側面とを、互いに近接対向させている。従って、上記各環状板３７ａ、３７ｂと、複数本の弾性ステー２４、２４とにより構成する凹部型保持器１４ｄは、上記内輪４ｄに対して軸方向へのずれを防止された状態で、相対回転自在に係合されている。
【００４９】
上述の様に構成する本例の場合も、上述した各例の場合と同様に、十分な耐久性を確保できて、しかも負荷容量を増大できる構造を、安価に実現する事ができる。しかも、寸法上の制約を少なくできると共に、複数のころ７ｂを取り扱う作業が容易になる。
【００５０】
次に、図１４は、本発明の実施の形態の第７例を示している。上述した第６例の場合は、ころ７ｂを単列に配置していたが、本例のころ軸受２１ｄでは、ころ７ｂ、７ｂを２列に配置している。この為、本例の場合は、外輪６ｂ、６ｂを２個、それぞれの内径が大きくなる側の端面同士を互いに対向させた状態で配置している。又、これら両外輪６ｂ、６ｂ同士の間には、その中間部に内、外両周面同士を貫通する給油孔３９を形成した外輪間座４０を挟持している。そして、上記両外輪６ｂ、６ｂの内側に設ける内輪４ｅの外周面に、複列の内輪軌道３ａ、３ａを形成している。又、上記内輪４ｅの中間部外周面で、上記両内輪軌道３ａ、３ａの間部分に、全周に亙り直径方向外方に向け突出する中つば部４１を形成している。上記各列のころ７ｂ、７ｂは、この中つば部４１と、上記内輪４ｅの両端部外周面に設けたつば部３６ａ、３６ａとにより、軸方向に関するずれ防止を図っている。上述の様に構成する本例のころ軸受２１ｄでは、ころ７ｂ、７ｂを複列に設けているので、上述の第６例の場合よりも、ころ軸受２１ｄの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第６例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５１】
次に、図１５は、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例のころ軸受３５ａは、上述した第７例のころ軸受２１ｄ（図１４）を２個、互いに軸方向に組み合わせた如き構造を有する。即ち、本例のころ軸受３５ａは、２個の外輪６ｂ、６ｂ同士の間に、これら両外輪６ｂ、６ｂを一体に結合した如き形状を有する１個の外輪６ｃを、外輪間座４０、４０を介して挟持する事により構成している。又、ころ軸受３５ａの中間部に位置する外輪６ｃの中間部には、内、外両周面同士を貫通する給油孔３４を形成している。そして、上記各外輪６ｂ、６ｃの内側に、２個の内輪４ｅ、４ｅと、これら両内輪４ｅ、４ｅ同士の間に挟持した内輪間座４２とを、それぞれ配置している。上述の様に構成する本例のころ軸受３５ａでは、ころ７ａ、７ａを４列に設けているので、上述した第７例の場合よりも、ころ軸受３５ａの負荷容量を更に増大できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第７例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００５２】
【発明の効果】
本発明のころ軸受は、以上に述べた通り構成され作用するので、十分な耐久性を確保できて、しかも負荷容量を増大できる構造を、安価に得る事ができる。しかも、寸法上の制約を少なくできると共に、複数のころを取り扱う作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】同じく図１からころのみを取り出して、面取り及びクラウニング形成部分を誇張して示す図。
【図４】同じく環状板のみを取り出して、径方向から見た、部分切断面図。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図。
【図６】弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す、図２と同様の図。
【図８】同じく弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図９】本発明の実施の形態の第３例を示す、図２と同様の図。
【図１０】同じく弾性ステーを結合しない状態で示す、環状板の部分拡大斜視図。
【図１１】本発明の実施の形態の第４例を示す半部断面図。
【図１２】同じく第５例を示す半部断面図。
【図１３】同じく第６例を示す半部断面図。
【図１４】同じく第７例を示す半部断面図。
【図１５】同じく第８例を示す半部断面図。
【図１６】スタッド型保持器を組み込んだ、従来構造の第１例を示す半部断面図。
【図１７】凹部型保持器を組み込んだ、従来構造の第２例を示す半部断面図。
【図１８】スタッド型保持器を組み込んだ、従来構造の第３例を示す半部断面図。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ ころ軸受
２ａ、２ｂ ころ軸受
３、３ａ 内輪軌道
４ａ〜４ｅ 内輪
５、５ａ 外輪軌道
６、６ａ〜６ｃ 外輪
７、７ａ、７ｂ ころ
８ａ、８ｂ 鍔輪
９ 凹部
１０、１０ａ スタッド型保持器
１１、１１ａ、１１ｂ 環状板
１２ ピン状ステ−
１３ 係止ピン
１４、１４ａ〜１４ｄ 凹部型保持器
１５ 柱部
１６ 凹部
１７ 係止ピン
１９ つば輪
２０ 段部
２１、２１ａ〜２１ｄ ころ軸受
２２ つば部
２３、２３ａ、２３ｂ 環状板
２４ 弾性ステ−
２５ 本体部分
２６、２６ａ、２６ｂ 凹面
２７ 通孔
２８ ねじ孔
２９ 溶接
３０ 止めねじ
３１ 面取り
３２ クラウニング形成部分
３３ 中つば部
３４ 給油孔
３５、３５ａ ころ軸受
３６ａ、３６ｂ つば部
３７ａ、３７ｂ 環状板
３８ 係止突部
３９ 給油孔
４０ 外輪間座
４１ 中つば部
４２ 内輪間座
４３ つば輪
Claims (2)
- 外周面に内輪軌道を有する内輪と、内周面に外輪軌道を有する外輪と、これら内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数のころと、これら各ころの端部を回転自在に支持する少なくとも１対の環状板とから成るころ軸受に於いて、これら１対の環状板は、ピアノ線又はピアノ線と同程度以上の弾性及び強度を有する線材から成る弾性ステーにより互いに結合されており、且つ、互いに対向する内側面に、その内側に上記各ころの軸方向端部を、これら各ころの回転を自在とした状態で挿入自在な複数の凹部を有する事を特徴とするころ軸受。
- 複数の凹部を構成する為に、各環状板の内側面に軸方向に突出する状態で設けた複数の柱部の軸方向長さを、各ころの端面に形成する面取りの軸方向長さの２倍以上で、これら各ころの軸方向片側面から、これら各ころの転動面に於いて軸方向片側に存在するクラウニング形成部分の軸方向中心位置迄の軸方向長さ以下とした、請求項１に記載したころ軸受。
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