JPH0828576A - 保持器付自動調心ころ軸受 - Google Patents

保持器付自動調心ころ軸受

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JPH0828576A
JPH0828576A JP6202264A JP20226494A JPH0828576A JP H0828576 A JPH0828576 A JP H0828576A JP 6202264 A JP6202264 A JP 6202264A JP 20226494 A JP20226494 A JP 20226494A JP H0828576 A JPH0828576 A JP H0828576A
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暁良 本田
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邦男 福田
Masahide Matsubara
正英 松原
Eiichi Kawamura
栄一 川村
Fukuji Yoshikawa
福二 吉川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 球面ころ３、３がスキューするのを防止し
て、回転トルクが増大したり、或は焼き付いたりする事
を防止する。 【構成】 保持器１２、１２の外向フランジ部８ａ、８
ａに形成した案内面１５、１５と球面ころ３、３の端面
１７、１７とを近接させる。この構成により、アキシャ
ル方向の荷重を受けた場合でも、上記各球面ころ３、３
の案内を確実に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明に係る保持器付自動調心
ころ軸受は、各種機械装置に組み込んで、例えばハウジ
ングの内側に回転軸を支承するのに利用する。
【０００２】
【従来の技術】例えば重量の嵩む軸をハウジングの内側
に回転自在に支承する為に従来から、例えば特開平５−
１５７１１６号公報に記載された様な自動調心ころ軸受
が使用されている。この保持器付自動調心ころ軸受は、
図１１に示す様に、互いに同心に組み合わされた外輪１
と内輪２との間に、複数の球面ころ３、３を転動自在に
配列して成る。そして、保持器４、４により、これら複
数の球面ころ３、３の分離防止を図っている。これら各
保持器４、４は、金属板をプレス成形して成る、所謂プ
レス保持器である。
【０００３】上記外輪１の内周面には、単一の中心を有
する球状凹面である外輪軌道５を形成している。又、内
輪２の外周面の幅方向（図１１の左右方向）両側には、
それぞれが前記外輪軌道５と対向する、１対の内輪軌道
６、６を形成している。又、上記複数の球面ころ３、３
は、その最大径部が各球面ころ３、３の軸方向長さの中
央部にある対称形で、上記外輪軌道５と上記１対の内輪
軌道６、６との間に、２列に亙って転動自在に配列され
ている。
【０００４】前記各保持器４、４は、前記図１１及び図
１２に示す様に、円錐筒状の主部７と、この主部７の大
径側端縁部から直径方向外側に延びた外向フランジ部８
と、小径側端縁部から直径方向内側に延びた内向フラン
ジ部９とを有する。上記主部７には複数のポケット１
０、１０を形成して、各ポケット１０、１０にそれぞれ
１個ずつの球面ころ３、３を、転動自在に保持してい
る。
【０００５】又、上記１対の保持器４、４の外向フラン
ジ部８、８の外周縁を、それぞれ案内リング１１の内周
面に摺接させる事で案内している。この案内リング１１
は、前記２列に配列された複数の球面ころ３、３の間
に、回転自在に設けられている。更に、上記案内リング
１１の両側面は、上記各球面ころ３、３の一端面に近接
する事で、これら各球面ころ３、３を案内し、上記各球
面ころ３、３の回転中心軸が正規の状態から傾斜する
（スキューする）事を防止している。
【０００６】上述の様に構成される保持器付自動調心こ
ろ軸受により、例えばハウジングの内側に回転軸を支承
する場合、外輪１をハウジングに内嵌固定し、内輪２を
回転軸に外嵌固定する。回転軸と共に内輪２が回転する
場合には、複数の球面ころ３、３が転動して、この回転
を許容する。ハウジングの軸心と回転軸の軸心とが不一
致の場合、外輪１の内側で内輪２が調心する（外輪１の
中心軸に対し内輪２の中心軸を傾斜させる）事で、この
不一致を補償する。この場合に於いて、外輪軌道５は単
一球面状に形成されている為、上記複数の球面ころ３、
３の転動は、不一致補償後に於いても、円滑に行なわれ
る。
【０００７】尚、図１３に示す様に、外向フランジ部
８、８（図１１〜１２参照）を持たない保持器４ａ、４
ａを使用し、これら各保持器４ａ、４ａの端部内周面を
案内リング１１ａの外周縁に近接させる構造の、保持器
付自動調心ころ軸受もある。この図１３に示した構造の
場合も、案内リング１１ａの両側面が各球面ころ３、３
の一端面に近接してこれら各球面ころ３、３を案内し、
上記各球面ころ３、３のスキュー防止を図る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、従来の保持器付自動調心ころ軸受に
於いては、何れの構造の場合も、次に述べる様な解決す
べき問題点がある。
【０００９】即ち、保持器付自動調心ころ軸受にアキシ
ャル方向に亙って大きな荷重が加わった場合には、複列
に配置した球面ころ３、３の内、一方の列の球面ころ３
の転動面のみが、この荷重を支承すべく外輪軌道５と内
輪軌道６とに強く当接する。そして、他方の列の球面こ
ろ３の転動面と上記両軌道５、６との当接圧は殆どなく
なって、この他方の列の球面ころ３がアキシャル方向に
移動可能となる。この結果、案内リング１１、１１ａが
この他方の列の球面ころ３の側に変位自在となり、変位
した場合には、上記一方の列の球面ころ３の端面と案内
リング１１、１１ａの側面との距離が大きくなって、こ
の一方の列の球面ころ３がスキューし易くなる。
【００１０】例えば、図１１、１３に記載した保持器付
自動調心ころ軸受で、外輪１に左方向の、或は内輪２に
右方向のアキシャル荷重が加わった場合には、案内リン
グ１１、１１ａが各図で左方向に変位自在となる。そし
て、右側の列の球面ころ３が、上記アキシャル荷重を支
承しつつ、スキューし易くなる。
【００１１】荷重を支承している球面ころ３がスキュー
した場合には、この球面ころ３の転動面と前記外輪軌道
５及び内輪軌道６との間に作用する摩擦力が過度に大き
くなって、保持器付自動調心ころ軸受の回転トルクが大
きくなるだけでなく、著しい場合には焼き付き等の故障
の原因となる為、好ましくない。尚、スラスト荷重を殆
ど受けない球面ころ３（各図で左側の球面ころ３）がス
キューする事は、特に問題とはならない。
【００１２】又、図１３に示す様に、案内リング１１ａ
を内輪２に案内させる構造の場合には、この案内リング
１１ａの内周縁と内輪２の外周面とが公転方向に摺接し
合う、所謂公転滑りが発生するだけでなく、上記案内リ
ング１１ａと球面ころ３、３との間にも、この様な公転
滑りが発生する。この様な公転滑りに基づく摩擦熱によ
り、自動調心ころ軸受内部の温度が上昇し、この自動調
心ころ軸受の性能が低下する。本発明の保持器付自動調
心ころ軸受は、上述の様な事情に鑑みて発明されたもの
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の保持器付自動調
心ころ軸受は、前述した従来の保持器付自動調心ころ軸
受と同様に、単一の中心を有する球状凹面である外輪軌
道を、その内周面に形成した外輪と、上記外輪軌道と対
向する１対の内輪軌道を、その外周面に形成した内輪
と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に、２列に亙って転
動自在に設けられた複数の球面ころと、上記球面ころを
転動自在に保持する複数のポケットを備えた円錐筒状の
主部を有する１対の保持器とから成る。そして、この保
持器は、主部の大径側端縁部に直径方向外側に延びた外
向フランジ部を、小径側端縁部に直径方向内側に延びた
内向フランジ部を、それぞれ形成したものである。
【００１４】特に、本発明の保持器付自動調心ころ軸受
に於いては、上記各保持器に形成した外向フランジ部の
片面で上記複数のころの端面と対向する面を、これら複
数のころを案内する為の案内面としている。
【００１５】
【作用】上述の様に構成される本発明の保持器付自動調
心ころ軸受により、ハウジングの内側に回転軸を支承す
る場合等に於ける作用自体は、前述した従来の保持器付
自動調心ころ軸受の場合と同様である。
【００１６】特に、本発明の保持器付自動調心ころ軸受
の場合、各球面ころの端面を、保持器に形成した外向フ
ランジ部の側面で案内している為、アキシャル荷重を受
けた場合でも、上記端面とこの端面を案内する面との間
の隙間が変化しない。この結果、アキシャル荷重を受け
て一方の列の球面ころがアキシャル方向に変位自在とな
った場合でも、他方の列の球面ころがスキューしにくく
なる。
【００１７】又、球面ころと保持器との間には公転滑り
が発生しない。この為、案内リングと球面ころとの間に
公転滑りが発生した従来構造の場合に比べ、軸受内部で
発生する摩擦熱が少なくなり、自動調心ころ軸受の性能
低下を抑えられる。
【００１８】
【実施例】図１〜３は、本発明の第一実施例を示してい
る。尚、前述した従来の保持器付自動調心ころ軸受と同
等部分には同一符号を付して重複する説明を省略し、以
下、本発明の特徴部分に就いて説明する。
【００１９】本発明の保持器付自動調心ころ軸受に組み
込む保持器１２は、前述した従来構造に組み込む保持器
４（図１１〜１２参照）と同様に、金属板をプレス成形
する事により、或は合成樹脂を射出成形する事により造
られている。そして、この保持器１２は、円錐筒状の主
部７ａと、この主部７ａの大径側端縁部から直径方向外
側に延びた外向フランジ部８ａと、小径側端縁部から直
径方向内側に延びた内向フランジ部９ａとを有する。上
記主部７ａには複数のポケット１０ａ、１０ａを形成し
て、各ポケット１０ａ、１０ａにそれぞれ１個ずつの球
面ころ３、３を、転動自在に保持している。
【００２０】尚、上記主部７ａは、上記複数の球面ころ
３、３のピッチ円よりも直径方向外側に位置させる事に
より、各球面ころ３、３が各ポケット１０ａ、１０ａを
通じて、上記主部７ａの直径方向外側に抜け出る事を防
止している。更に、図示の実施例の場合には、上記各ポ
ケット１０ａ、１０ａの円周方向両端縁の中央部に、そ
れぞれ突片１３、１３を形成している。これら各突片１
３、１３の先端縁は、直径方向外側に向かうほど上記端
縁からの突出寸法が大きくなる方向に傾斜している。そ
して、これら各突片１３、１３が、上記各球面ころ３、
３の転動面と係合する事により、上記各球面ころ３、３
がポケット１０ａ、１０ａから、保持器１２の直径方向
外方（図１の上方）に抜け止す事を確実に防止する様に
している。
【００２１】又、上記内向フランジ部９ａの外側面で外
周寄り半部には、平坦面１４を形成している。この平坦
面１４は、前記保持器１２を自動調心ころ軸受に組み付
けた状態で、外輪１の端面１ａ及び内輪２の端面２ａに
対してほぼ平行になる方向に形成している。尚、この平
坦面１４は、上記内向フランジ部９ａの外周寄り半部が
上記各端面１ａ、２ａから突出する事を防止する為のも
のである。
【００２２】又、前記外向フランジ部８ａの外側面で、
前記各ポケット１０ａ、１０ａと対向する部分には、そ
れぞれ平坦な案内面１５、１５を形成している。円周方
向に隣り合う案内面１５、１５同士は、それぞれ接続面
１６、１６を介して互いに連続させている。この様な各
案内面１５、１５は、自動調心ころ軸受への組み付け時
に、上記各ポケット１０ａ、１０ａ内に保持された各球
面ころ３、３の端面１７、１７と平行になり、且つこの
端面１７、１７に近接する。この状態で、上記各案内面
１５、１５が、上記各球面ころ３、３を案内し、上記各
球面ころ３、３の回転中心軸が正規の状態から傾斜する
（スキューする）事を防止する。
【００２３】更に、複列に配置された球面ころ３、３を
保持すべく、上記自動調心ころ軸受に組み込まれた１対
の保持器１２、１２の外向フランジ部８ａ、８ａは、そ
れぞれの内端面１８、１８同士を、全周に亙り互いに当
接させている。従って、これら１対の保持器１２、１２
は、互いに案内しつつ同方向に回転する。
【００２４】上述の様に構成される本発明の保持器付自
動調心ころ軸受により、ハウジングの内側に回転軸を支
承する場合等に於ける作用自体は、前述した従来の保持
器付自動調心ころ軸受の場合と同様である。
【００２５】特に、本発明の保持器付自動調心ころ軸受
の場合、各球面ころ３、３の端面１７、１７を、各保持
器１２、１２に形成した外向フランジ部８ａの外側面に
設けた案内面１５、１５で案内している為、保持器付自
動調心ころ軸受の運転状況に関係なく、これら各端面１
７、１７と案内面１５、１５との関係が変化しない。即
ち、前記外輪１又は内輪２がアキシャル荷重を受け、外
輪軌道５と内輪軌道６とのアキシャル方向に亙る位置関
係がずれた場合でも、上記各球面ころ３、３の端面１
７、１７と案内面１５、１５との間の隙間が変化しな
い。この結果、アキシャル荷重を受けて一方の列の球面
ころ３がアキシャル方向に変位自在となった場合でも、
他方の列（一方の列も）の球面ころがスキューしにくく
なる。
【００２６】又、図示の実施例の場合には、上記各案内
面１５、１５を上記各球面ころ３、３の端面１７、１７
と平行な平坦面としている為、これら各案内面１５、１
５と、上記各球面ころ３、３の平坦な端面１７、１７と
が、互いに対向する部分の全面に亙ってほぼ均一に当接
する様になる。この結果、上記各案内面１５、１５によ
る上記各球面ころ３、３の案内が良好に行なわれ、これ
ら各球面ころ３、３のスキューを防止する効果が一層確
実になる。
【００２７】これに対して、前述の図１１、１３に示し
た従来構造の場合、案内リング１１、１１ａの両側面
は、僅かとは言え円錐面状若しくは球面状に凹んでい
る。従って、各球面ころ３、３の端面１７、１７を円錐
凸面若しくは球状凸面に加工しない限り、これら案内リ
ング１１、１１ａの両側面と各端面１７、１７とが、対
向する部分の全面に亙って均一に当接する事はない。こ
の結果、保持器付自動調心ころ軸受がアキシャル荷重を
受けない場合でも、上記各球面ころ３、３のスキュー防
止が必ずしも確実に行なわれない。各球面ころ３、３の
端面１７、１７を円錐凸面若しくは球状凸面に加工する
事は面倒であり、コスト上好ましくない。
【００２８】更に、図示の実施例の場合には、従来構造
の様な案内リング１１、１１ａを省略して１対の保持器
１２、１２の外向フランジ部８ａ、８ａを互いに突き合
わせている。この為、公転滑りを少なくして軸受内部で
発生する摩擦熱を少なく抑えられるだけでなく、保持器
付自動調心ころ軸受の潤滑を効率良く行なえる。即ち、
内輪２を回転させる状態で使用する自動調心ころ軸受内
部の潤滑を行なう場合、一般的には、外輪１の幅方向
（図１の左右方向）中央部に形成した給油口２３（後述
する図８参照）を通じて、上記各球面ころ３、３の設置
部分に潤滑油を送り込む。前述した従来構造の場合に
は、上記案内リング１１、１１ａが、この様な潤滑油の
流れに対する抵抗となっていたが、本発明の保持器付自
動調心ころ軸受の場合には、案内リング１１、１１ａが
存在しない分、上記潤滑油の流れの円滑化を図れる。
又、案内リング１１、１１ａを設けない分、部品点数の
低減に基づくコスト低減を図れる。
【００２９】尚、上記外向フランジ部８ａ、８ａを形成
する為の折れ曲がり位置を工夫する事で、折れ曲がり部
分並びに各ポケット１０ａ、１０ａの隅部に大きな応力
が集中する事を防止した点に関しては、前記特開平５−
１５７１１６号公報に記載された発明と同様である。こ
の為、図示のみで詳しい説明は省略する。
【００３０】又、１対の保持器１２、１２の内端部外周
に設けられた外向フランジ部８ａ、８ａの内端面１８、
１８には、必要に応じて図４或は図５に示す様な油溝２
０、２０を形成する事もできる。これは、上記外向フラ
ンジ８ａ、８ａ同士の間の潤滑状態を良好にし、摩擦を
軽減する為である。即ち、これら外向フランジ８ａ、８
ａの内端面１８、１８は、自動調心ころ軸受への組込み
時には互いに当接する。又、自動調心ころ軸受に加わる
荷重の条件によっては、上記１対の保持器１２、１２の
回転速度が異なり、上記外向フランジ８ａ、８ａの内端
面１８、１８同士が摩擦し合う。例えば、上記自動調心
ころ軸受に大きなアキシャル荷重が加わると、負荷側の
球面ころ３並びにこの球面ころ３を保持した保持器１２
は外輪１と内輪２との相対回転に伴って回転するのに対
して、反負荷側の球面ころ３並びにこの球面ころ３を保
持した保持器１２は殆ど回転しない。この結果、上記外
向フランジ８ａ、８ａの内端面１８、１８同士が摩擦し
合う。
【００３１】この様な外向フランジ８ａ、８ａ同士の摩
擦が大きくなると、自動調心ころ軸受の回転に要するト
ルクが大きくなり、この自動調心ころ軸受を組み込んだ
機械装置の性能が低下する。又、摩擦熱により軸受内部
の温度上昇が大きくなり、自動調心ころ軸受の性能が劣
化する。これに対して、上記外向フランジ８ａ、８ａの
互いに対向する内端面１８、１８に、図４〜５に示す様
な油溝２０、２０を形成すれば、これら内端面１８、１
８同士の摩擦を軽減して、上記トルクの増大や内部温度
の上昇を抑える事ができる。尚、図４はＸ型の油溝２
０、２０を円周方向に亙って多数形成したもの、図５は
円周方向に連続する主部の複数個所に、この主部と交差
する多数の副部を設けた油溝２０を形成したものであ
る。何れの油溝２０、２０も、断面形状は、Ｖ字形、Ｕ
字形、コ字形等、従来から知られた形状を採用する。
尚、これら油溝２０は、本発明の保持器付自動調心ころ
軸受の必須条件ではない。又、設ける場合も、一方の保
持器１２の外向フランジ８ａにのみ設ける事もできる。
但し、両方の外向フランジ８ａ、８ａに設ければ、当接
面間に保持する潤滑油の量を十分に確保して、大きな摩
擦低減効果を得られる。
【００３２】次に、図６〜７は本発明の第二〜第三実施
例を示している。先ず、図６に示した第二実施例の場合
には、各保持器１２ａ、１２ａの内端部に、金属板を折
り返した形状を有する外向フランジ部８ｂ、８ｂを形成
している。そして、これら各外向フランジ部８ｂ、８ｂ
の先端縁を平面形状に加工する事により、球面ころ３、
３の端面１７、１７を案内する案内面１５ａ、１５ａを
形成している。
【００３３】次に、図７に示した第三実施例の場合に
は、各保持器１２ｂ、１２ｂの内端部に形成した外向フ
ランジ部８ｃ、８ｃの外周縁を内方に折り曲げて折り曲
げ縁１９、１９としている。そして、これら１対の保持
器１２ｂ、１２ｂに形成した折り曲げ縁１９、１９の内
端縁同士を突き合わせている。
【００３４】これら第二〜第三実施例の場合も、アキシ
ャル荷重を受けた場合でも、球面ころ３、３の端面１
７、１７と案内面１５ａ、１５ｂとの間の隙間が変化す
る事を防止して一方の列の球面ころ３、３がスキューす
る事を有効に防止する。又、これら第二〜第三実施例の
場合も、必要に応じて外向フランジ８ｂ、８ｃの内端面
に、前記図４〜５に示した油溝２０を形成する事ができ
る。
【００３５】次に、図８〜１０は本発明の第四実施例を
示している。本実施例の場合には、球面ころ３、３の端
面１７、１７に形成した凹部２１、２１と保持器１２
ｃ、１２ｃのポケット１０、１０の内周縁部に形成した
舌片２２、２２との係合により、上記各球面ころ３、３
がポケット１０、１０から直径方向外方（図８〜９の上
方）に抜け出すのを防止している。この為に、本実施例
の場合には、各保持器１２ｃ、１２ｃの主部７ｂ、７ｂ
を、上記各球面ころ３、３のピッチ円位置よりも直径方
向内側（図８〜９の下側）に位置させている。そして、
上記各舌片２２、２２の先端部を上記凹部２１、２１に
進入させる事で係合している。
【００３６】尚、図示の実施例の場合に上記凹部２１、
２１は、球面ころ３、３の端面中央部に形成された円形
のものである。但し、上記球面ころ３、３の端面に形成
する凹部は、各球面ころ３、３と同心の円環状のもので
も良い。この様に凹部２１、２１と舌片２２、２２との
係合に基づく球面ころ３、３の抜け止め構造は、凹部２
１、２１の形状も含めて、前記特開平５−１５７１１６
号公報に記載されている。本実施例の場合も、外向フラ
ンジ８ｄ、８ｄの内側面に、前記図４〜５に示した様な
油溝２０を形成しても良い。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上に述べた通り構成され作用
するが、使用状態に拘らず、球面ころがスキューする事
を確実に防止できる為、保持器付自動調心ころ軸受の回
転トルクが増大したり、更には焼き付いたりする事を有
効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を示す部分断面図。
【図２】保持器のみを取り出して示す部分斜視図。
【図３】同じく断面図。
【図４】保持器の外向フランジ部に形成した油溝の形状
の第１例を示す、図３の左方から見た図。
【図５】同じく第２例を示す、図４と同様の図。
【図６】本発明の第二実施例を示す部分断面図。
【図７】同第三実施例を示す部分断面図。
【図８】同第四実施例を示す部分断面図。
【図９】図８の右側の保持器を同図の左側から見た部分
側面図。
【図１０】第四実施例に使用する保持器の部分斜視図。
【図１１】従来構造の第１例を示す部分断面図。
【図１２】従来構造に組み込まれた保持器を示す部分斜
視図。
【図１３】従来構造の第２例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１ 外輪 １ａ 端面 ２ 内輪 ２ａ 端面 ３ 球面ころ ４、４ａ 保持器 ５ 外輪軌道 ６ 内輪軌道 ７、７ａ、７ｂ 主部 ８、８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ 外向フランジ部 ９、９ａ 内向フランジ部 １０、１０ａ ポケット １１、１１ａ 案内リング １２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 保持器 １３ 突片 １４ 平坦面 １５、１５ａ、１５ｂ 案内面 １６ 接続面 １７ 端面 １８ 内端面 １９ 折り曲げ縁 ２０ 油溝 ２１ 凹部 ２２ 舌片 ２３ 給油口

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一の中心を有する球状凹面である外輪
    軌道を、その内周面に形成した外輪と、上記外輪軌道と
    対向する１対の内輪軌道を、その外周面に形成した内輪
    と、上記外輪軌道と内輪軌道との間に、２列に亙って転
    動自在に設けられた複数の球面ころと、上記球面ころを
    転動自在に保持する複数のポケットを備えた円錐筒状の
    主部を有する１対の保持器とから成り、この保持器は、
    主部の大径側端縁部に直径方向外側に延びた外向フラン
    ジ部を、小径側端縁部に直径方向内側に延びた内向フラ
    ンジ部を、それぞれ形成したものである保持器付自動調
    心ころ軸受に於いて、上記各保持器に形成した外向フラ
    ンジ部の片面で上記複数のころの端面と対向する面を、
    これら複数のころを案内する為の案内面とした事を特徴
    とする保持器付自動調心ころ軸受。
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