专利名称：带保持架的自动调心滚子轴承以及自动调心滚子轴承用保持架的制造方法
技术领域：
本发明的带保持架的自动调心滚子轴承，例如为了将旋转轴支承在壳体的内侧，以组装在造纸机械、金属的辊轧机等各种产业机械装置的滚筒等的旋转支撑部上的状态进行使用。
背景技术：
例如，为了将重量较大的轴自由旋转地支承在壳体的内侧，目前使用例如特开平9-317760号公报(专利文献1)以及实用新型登记第2524932号公报(专利文献2)所述的带保持架的自动调心滚子轴承。图16至图19表示在专利文献1中所述的现有结构的第一例。该带保持架的自动调心滚子轴承在相互同心组合的外圈1和内圈2之间自由滚动地排列多个球面滚子3。并且，通过保持架4限制这些球面滚子3的姿势和位置。
在上述外圈1的内周面形成具有单一中心的球形凹面的外圈轨道5。并且，在内圈2的外周面的宽度方向(图17的左右方向)的两侧形成分别与上述外圈轨道5相对的一对内圈轨道6。并且，上述多个球面滚子3以其最大直径部位于各球面滚子3的轴方向长度的中央部的对称形(啤酒桶形)、在上述外圈轨道5和上述一对的内圈轨道6之间分成两列，每列自由滚动地设置多个。并且，上述各球面滚子3的滚动面的母线形状的曲率半径只比上述外圈轨道5和上述内圈轨道6的母线形状的曲率半径小一点。
上述保持架4具有一个凸缘部7和多个柱部8。其中的凸缘部7是圆环形、设置在上述两列球面滚子3之间。并且，上述各柱部8是以将其各个基端部连接在上述凸缘部7的轴方向两侧面的圆周方向等间隔的多处的状态、设置在上述外圈1和内圈2的轴方向上。上述各柱部8的各前端部作为不与其他部分接合的自由端。并且，将在圆周方向相邻的柱部8之间的部分作为用于自由滚动地保持上述各球面滚子3的凹部9。并且，使上述凸缘部7的外周面与上述外圈1的中间部内周面接近相对、以实现上述保持架4的径方向的定位(通过外圈引导)。而且，在上述内圈2的两端部外周面形成分别向外的凸缘形的凸边部10，使上述各球面滚子3不从上述外圈1的内周面和上述内圈2的外周面之间的空间向轴方向外方脱落。
通过如上所述地构成的带保持架的自动调心滚子轴承，例如在将旋转轴支承在壳体的内侧的情况下，将外圈1内嵌固定在壳体上、将内圈2外嵌固定在旋转轴上。在内圈2与旋转轴一起旋转的情况下，多个球面滚子3进行滚动，容许该旋转。在壳体的轴心与旋转轴的轴心不一致的情况下，通过内圈2在外圈1的内侧进行调心(使内圈2的中心轴相对外圈1的中心轴倾斜)补偿该不一致。在这种情况下，由于外圈轨道5形成单一球面形，因此上述多个球面滚子3的滚动在进行不一致补偿后也可以顺利地滚动。
在上述的现有结构的第一例的情况下，使用于保持两列球面滚子3的保持架4形成一体。与此相对而如图20所示，在专利文献2中记载了使用于保持两列球面滚子3的保持架4a相互独立的结构。在该现有结构的第二例的情况下，也在该内圈2的两端部外周面形成凸边部10，使各球面滚子3不从外圈1的内周面与内圈2的外周面之间的空间向轴方向外方脱落。
并且，如图21所示，在上述专利文献1中记载了通过连接部11连接构成保持架4b的各柱部8a的前端部彼此、而在内圈2a的两端部外周面不设置凸边部的结构。在该现有结构的第三例的情况下，基于上述各连接部11与球面滚子3的轴方向端面的卡合，防止各球面滚子3从外圈1的内周面与内圈2a的外周面之间的空间向轴方向外方脱落。
并且，图22是表示目前已知的带保持架的自动调心滚子轴承的第四例。在该第四例的结构情况下，在凸缘部7的内周面和内圈2的中间部外周面之间设置引导圈16，使该引导圈16的外周面与上述凸缘部7的内周面、使该引导圈16的内周面与上述内圈2的中间部外周面分别接近相对，以实现保持架4c的径方向的定位(通过内圈引导)。而且，在上述内圈2的两端部外周面分别形成向外的凸缘形的凸边部10，使上述各球面滚子3不从上述外圈1的内周面和上述内圈2的外周面之间的空间向轴方向外方脱落。
在上述现有结构的第一至第四例的情况下，除了实现旋转轴的高速化，还期待着以下的改良。
首先，在图17、20、22所示的第一、二、四例的情况下，由于存在于内圈的两端部外周的凸边部10，外圈1的内周面与内圈2的外周面2之间的空间端部的开口面积变窄。因此，在进行飞溅润滑，即通过油雾或油气来实现各球面滚子3的滚动面与外圈轨道5以及内圈轨道6的滚动接触部的润滑的情况下，进入上述空间内的润滑剂(润滑油)的流量减少，从进行高速旋转方面来看是不利的。另外，在向上述空间内组装上述各球面滚子3时，上述的两个凸边部10碍事。因此，需要在该两个凸边部10的一部分上形成使上述各球面滚子3通过的切口，不仅上述内圈2的加工麻烦、而且防止脱落的效果不够。
在图21所示的目前结构的第三例的情况下，由于在内圈2a的两端部外周面不存在凸边部，因此不会发生由于凸边部使内圈2a的外周面与外圈1的内周面之间的空间端部的开口面积变窄的情况，但取而代之的是通过设置在保持架4b上的连接部11，上述空间端部的开口面积将变窄。因此，与上述第一、二、四例的情况相同，进入该空间内的润滑剂(润滑油)的流量减少，从进行高速旋转的方面来看不利。
并且，在如图17、21所示的现有结构的第一、三例的情况下，通过凸缘部7的外周面与外圈1的内周面的卡合，在如图22所示的第四例的情况下，通过保持架4c的凸缘部7的内周面与引导圈16的外周面的卡合分别进行用于保持两列球面滚子3的保持架4、4b的径方向的定位，因此，在以下方面对实现旋转轴的高速化不利。即，在这样的结构的情况下，上述凸缘部7的外周面或内周面与上述外圈1的内周面或上述引导圈16的外周面的相对速度(滑动速度)增大，该两周面之间的卡合部上的摩擦增大。其结果，带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩(旋转阻力)以及运转产生的发热增加，从进行高速旋转方面来看不利。
并且，由于两列球面滚子3的公转速度的不同，有可能动转矩以及运转产生的发热将增加。即，在带保持架的自动调心滚子轴承进行运转时，有时两列球面滚子3也以支撑相同载荷的状态(相同的条件)进行运转，但多数情况下，以一方比另一方支承大的载荷的状态进行运转。其结果，两列球面滚子3的公转速度产生差异。在这样的情况下，公转速度快的一列的球面滚子3有可能一面拉拽速度慢的球面滚子3一面进行公转。反过来说，公转速度慢的一列的球面滚子3处于对速度快的一列的球面滚子3的公转运动施加制动的状态。尤其是，在一面支承轴向载荷一面进行运转的情况下，该趋势变得明显。其结果，如上所述，有可能动转矩以及运转产生的发热增加。
而且，在现有结构的第一至四例的任何结构的情况下，保持架4、4a～4c的凹部9内的上述各球面滚子3的姿势都不一定稳定。其原因是，这些各球面滚子3的滚动面是凸曲面，而构成上述各凹部9的圆周方向两侧面的上述各柱部8a的圆周方面两侧面的、与上述保持架4、4a～4c的轴方向相关的剖面形状是与该轴方向平行的直线形。因此，保持在上述各凹部9内的上述各球面滚子3，在形成最大直径的轴方向中间部外周面上与上述各柱部8a的圆周方向两侧面抵接，形成在圆周方向两侧面和上述各球面滚子3的外周面的靠近轴方向两端的部分上存在间隙的状态。因此，各球面滚子3以轴方向中间部的抵接部为中心，至少可以摆动变位相当于上述间隙的部分。
并且，在上述各球面滚子3进行摆动变位的情况下，各球面滚子3的自转轴的方向相对于与各球面滚子3的公转方向成直角的方向具有倾斜角度，成为所谓的产生偏斜的状态。在产生这样的偏斜的状态下，在上述各球面滚子3的滚动面与上述外圈轨道5以及上述内圈轨道6的各滚动接触部上产生大的滑动摩擦。其结果，不仅上述外圈1和上述内圈2的相对旋转的阻力(自动调心滚子轴承的动转矩)增大，而且在上述各滚动接触部上产生的振动也增大。这样的动转矩的增加和振动的产生在上述自动调心滚子轴承的运转速度低的情况下没有什么问题。但是，为了加快该运转速度，要抑制上述动转矩和振动，因此需要使上述各球面滚子3的姿势稳定、抑制产生上述偏斜。
并且，在如图17、21、22所示的现有结构的第一、三、四例的情况下，由于将用于保持两列球面滚子3的保持架4、4b、4c作为内圈引导或外圈引导，因此在以下方面对实现旋转轴的高速化不利。即，在图22所示的现有结构的第四例的情况下，凸缘部7的内周面与内圈2的外周面的相对速度(滑动速度)，在图17、21所示的现有结构的第一、三例的情况下，凸缘部7的外周面与外圈1的内周面的相对速度有时分别增大。在这种情况下，在图22的结构中，凸缘部7的内周面与引导圈16的外周面的卡合部、以及该引导圈16的内周面与内圈2的外周面的卡合部上的摩擦；在图17、21的结构中，凸缘部7的外周面与外圈1的内周面的卡合部上的摩擦分别增大。其结果，带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩(旋转阻力)以及运转产生的发热增多，对进行高速旋转不利。并且，在图22所示的结构的情况下，为了将保持架4作为内圈引导，需要引导圈16，零件数量将增加。
为了解决上述问题，如图20所示，考虑了利用各凹部的内面与各球面滚子的卡合来限制保持架的径方向位置，即，通过所谓滚子引导来进行限制。但是，在带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，由于以下的原因不能单纯地将保持架作为滚子引导。例如，在一般的(圆柱滚子不相对保持架的径方向倾斜)圆柱滚动轴承的情况下，通过保持架的径方向的变位与保持架的各凹部的内面进行卡合的只是各圆柱滚子的滚动面。因此，为了限制该保持架的径方向位置，只控制上述各凹部的内面与上述各圆柱滚子的滚动面的间隙即可。
而带保持架的自动调心滚子轴承，如上述的图17、21、22所示，利用保持架4、4b、4c保持的两列球面滚子3以相对于这些保持架4、4b、4c的径方向倾斜的状态进行设置。因此，在这些保持架4、4b、4c在径方向变位的情况下，这些保持架4、4b、4c的各凹部9的内面与上述各球面滚子3的滚动面和这些各球面滚子3的端面之一接触。
并且，在将保持架作为滚子引导的情况下，需要通过该保持架抑制所谓的偏斜，即各球面滚子的自转轴方向相对于与各球面滚子的公转方向成直角的方向具有倾斜角度的问题。例如，在上述的图22所示的现有结构的第四例的情况下，通过引导圈16以及凸边部10抑制在球面滚子3上产生偏斜的问题。因此，在该结构中，在将保持架作为滚子引导、省略该引导圈16的情况下，需要通过凸边部10和保持架抑制上述各球面滚子3的偏斜。而且，如上述的图21所示的现有结构的第三例那样，在不形成凸边部10的结构的情况下，只需要通过保持架抑制上述各球面滚子3的偏斜。并且，位于载荷对带保持架的自动调心滚子轴承作用的一侧和相反侧、存在于非负荷圈上的球面滚子，主要通过保持架限制其运动。因此，存在于该非负荷圈的球面滚子由于与保持架的凹部内面的卡合状态将容易产生偏斜。
在上述各球面滚子3上产生偏斜的情况下，在各球面滚子3的滚动面和上述外圈轨道5以及上述内圈轨道6的各滚动接触部上将产生大的滑动摩擦。其结果，带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩增大，同时，发热量增加，而且，在上述各滚动接触部上产生的振动也加大。这样的动转矩增大以及发热量增大、振动的产生对加快带保持架的自动调心滚子轴承的旋转速度不利。
这样，在将带保持架的自动调心滚子轴承的保持架作为滚子引导的情况下，需要考虑如何进行保持架的径方向的定位(各凹部的内面与各球面滚子的滚动面或端面的哪一个接触)，进而考虑如何抑制存在于非负荷圈的球面滚子的偏斜。因此，不能单纯地将安装于带保持架的自动调心滚子轴承的保持架作为滚子引导。
专利文献1特开平9-317760号公报专利文献2实用新型登记第2524932号公报发明内容本发明就是鉴于上述情况，为了解决以下(1)～(3)所示的课题中的至少一个而提出的。
(1)实现以下的带保持架的自动调心滚子轴承，即，各构成部件的加工容易、可抑制成本上升，并且可扩大设置有球面滚子的空间的端部开口的面积，可向该空间内高效率地输送润滑剂。
(2)实现可使各球面滚子的姿势稳定、可防止各球面滚子发生偏斜并可高速旋转的带保持架的自动调心滚子轴承的结构，以及实现用于高效率地制造装入该自动调心滚子轴承的保持架的制造方法。
(3)实现可通过与球面滚子的卡合来进行保持架的径方向的定位、同时可抑制存在于非负荷圈的球面滚子的偏斜的结构。
而且，本发明的目的是根据需要解决以下的(4)、(5)所示的课题中的至少一个。
(4)通过降低动转矩和运转产生的发热，实现可有利地进行高速运转的结构。
(5)防止应力集中在构成保持架的凸缘部与柱部的连接部上，实现提高该保持架的耐久性的结构以及制造方法。
作为本发明的对象的带保持架的自动调心滚子轴承与上述现有的带保持架的自动调心滚子轴承相同，由外圈、内圈、多个球面滚子以及保持架构成。
其中的外圈将球形凹面的外圈轨道形成在其内周面。
并且，上述内圈将与上述外圈轨道相对的一对内圈轨道形成在其外周面。
并且，上述各球面滚子在上述外圈轨道和上述两个内圈轨道之间分成两列、可自由滚动地在每列上设置多个。
在作为本发明的对象的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，上述保持架具有可自由滚动地保持上述各球面滚子的多个凹部。为此，该保持架具有圆环形的凸缘部和多个柱部，所述凸缘部设置在上述两列球面滚子之间；所述柱部在将各个基端部结合在该凸缘部的轴方向的侧面的圆周方向的多处的状态下、设置在上述外圈和内圈的轴方向上，将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端。并且，将在圆周方向上相邻的柱部之间的部分作为上述各凹部。
尤其是在本发明的带保持架的自动调心滚子轴承的第一方式中，上述各柱部的长度大于上述各球面滚子的轴方向长度的1/2。
并且，各柱部的圆周方向侧面的前端部分比中间部分更向圆周方向突出，在圆周方向相邻的柱部的前端部圆周方向侧面之间的间隔小于上述各球面滚子的最大直径。
并且，在本发明的带保持架的自动调心滚子轴承的第二方式中，上述各柱部的圆周方向两侧面为凹曲面，该凹曲面隔着可送入润滑油(径方向的厚度例如为0.1～0.5mm左右或者各球面滚子的最大直径的0.4～2％左右)的凹部间隙与上述各球面滚子的滚动面相对。如果将该凹曲面的剖面形状在上述保持架(凸缘部)的轴方向以及径方向进行表示，则轴方向的剖面形状的曲率半径大于等于上述各球面滚子的滚动面的轴方向的曲率半径。并且，径方向的剖面形状的曲率半径只比上述滚动面的圆周方向的曲率半径大与上述凹部间隙相当的量(例如为0.1～0.5mm左右或者各球面滚子的最大直径的0.4～2％左右)。
并且，在本发明的带保持架的自动调心滚子轴承的第三方式中，上述保持架在圆周方向具有多处柱部，并且在圆周方向上相邻的柱部之间具有多个凹部，该凹部可自由滚动地保持上述各球面滚子。
并且，通过上述各凹部的内面与上述各球面滚子的卡合、限制该保持架的径方向位置(作为滚子引导)。
尤其是在该带保持架的自动调心滚子轴承中，将上述保持架的中心轴与带保持架的自动调心滚子轴承的中心轴一致的状态下的、该保持架的各凹部的内面与上述各球面滚子的滚动面或端面的关系进行如下的限制。即，在上述各球面滚子位于在圆周方向上相邻的柱部之间的圆周方向中央(中立位置)的情况下，设各球面滚子的滚动面与各柱部的圆周方向侧面的、上述保持架的径方向的最短距离为H1。并且，在上述各球面滚子离开上述各凹部的内面中的与各球面滚子的端面相对的面最远的情况下，设这些相对面和端面的、上述保持架的径方向的最短距离为H2。这种情况下满足H1≥H2。
并且，本发明的自动调心滚子轴承用保持架的制造方法，是组装在上述本发明的第二方式的带保持架的自动调心滚子轴承中的保持架的制造方法。即，将多个毛坯柱部的圆周方向两侧面加工成上述的凹曲面，该毛坯柱部的各基端部与圆环形的凸缘部在该凸缘部的轴方向侧面的圆周方向的多处进行结合，同时，将各前端部作为不与其他部分结合的自由端，将圆周方向两侧面之间的间隔形成为小于各球面滚子的外径。为此，在圆周方向相邻的毛坯柱部之间的部分上插入外周面为凸曲面的切削工具。在该凸曲面的剖面形状中，轴方向的剖面形状的曲率半径大于等于上述各球面滚子的滚动面的轴方向的曲率半径。并且，圆周方向的剖面形状的曲率半径小于上述滚动面的圆周方向的曲率半径。在将这样的切削工具以中心轴与应加工并应成为凹部的部分的中心轴平行的方式、插入在上述圆周方向上相邻的毛坯柱部之间的部分的状态下，使其一面自转、一面围绕着应成为该凹部的部分的中心轴公转。并且，切削上述各毛坯柱部的圆周方向两侧面。
另外，在实施上述本发明的第二方式的情况下，最好利用曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凹曲面、在各凹部的角部使各柱部的圆周方向两侧面与凸缘部的轴方向的一侧面连续。
在制造具有这样的凹曲面的保持架的情况下，通过利用设置在切削工具的前端部的、曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凸曲面部分，切削各毛坯柱部的圆周方向两侧面和凸缘部的轴方向一侧面的连续部分，在该部分上形成曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凹曲面。
并且，在实施上述的本发明的第一方式和第二方式的情况下，最好根据各柱部的圆周方向两侧面和各球面滚子的滚动面的卡合、限制保持架的径方向位置(作为滚动体引导)。
并且，在实施上述的本发明的第一方式至第三方式的情况下，最好使用于保持一列的球面滚子的保持架、和用于保持另一列的球面滚子的保持架可相互相对旋转地独立。或者将两个保持架形成为将柱部设置在通用的凸缘部的轴方向两侧的一体型。
并且，在实施本发明的第二方式的情况下，最好如本发明的第一方式那样，使上述各柱部的长度大于上述各球面滚子的轴方向长度的1/2。并且，使在圆周方向相邻的柱部的前端部圆周方向侧面之间的间隔小于上述各球面滚子的最大直径。
并且，最好将本发明的第三方式用于以下结构，即，内部间隙为正，在使用时，通过内嵌固定在内圈上的旋转轴的自重等、使载荷相对于该内圈向下方作用，带保持架的自动调心滚子轴承的下侧成为负荷圈，上侧成为非负荷圈。
而且，在实施本发明的第一方式至第三方式的情况下，最好在内圈的两端部外周面不存在凸边部。
在如上构成的本发明的带保持架的自动调心滚子轴承以及自动调心滚子轴承用保持架的制造方法中，在第一方式的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，构成各凹部的、在圆周方向相邻的各柱部的前端部抱住各球面滚子，防止各球面滚子从上述各凹部向外圈以及内圈的轴方向脱落。因此，需要在内圈的轴方向两端部外周面形成凸边部、或在各柱部的前端部之间设置连接部。因此，可以扩大上述外圈的内周面与上述内圈的外周面之间的空间的开口端部的面积。并且，在通过飞溅润滑进行上述各球面滚子的滚动面与外圈轨道以及内圈轨道的滚动接触部的润滑的情况下，使进入上述空间内的润滑剂(润滑油)的流量增加，有利于进行高速运转。并且，由于无需在上述内圈的轴方向两端部外周面形成凸边部，可将该内圈的外径在该内圈的轴方向两端部形成最小，因此，可容易地进行将保持架以及多个球面滚子安装在该内圈的外周面和外圈的内周面之间的空间中的操作。而且，可容易地进行上述内圈的加工作业，可抑制包括该内圈的带保持架的自动调心滚子轴承的成本。
并且，在本发明的第二方式的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，由于分隔各凹部的圆周方向两侧的各柱部的圆周方向两侧面，是具有只比各球面滚子的滚动面稍大(只与凹部间隙相当的量)的曲率半径的凹曲面，因此保持在上述各凹部内的上述各球面滚子的姿势稳定。因此在各球面滚子上不会产生明显的偏斜，可防止在各球面滚子的滚动面和外圈轨道以及内圈轨道的滚动接触部上产生明显的滑动摩擦。其结果，可以抑制外圈与内圈的相对旋转的阻力以及运转时产生的振动，可进行高速运转。而且，根据本发明的自动调心滚子轴承用保持架的制造方法，可通过以比较低的成本实施的工业方法高精度地将上述的凹曲面形成在上述各柱部的圆周方向两侧面上。
而且，在本发明的第三方式的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，在保持架在径方向变位时，该保持架的各凹部的内面不一定与各球面滚子的端面接触。因此，该保持架的径方向的位置受到上述各凹部的内面与上述各球面滚子的端面的卡合的限制。在这样的发明的情况下，首先由于将保持架作为滚子引导，因此，与作为外圈引导或内圈引导的情况相比，可以减少带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩以及运转产生的发热量。而且由于不需要引导圈，因此零件数量减少。
并且，如上所述，由于形成通过各球面滚子的端面与凹部的内面的卡合来限制保持架的径方向的位置的结构，因此，在保持架因自重而在径方向变位的情况下，也可以缩短存在于非负荷圈的球面滚子的端面和保持架的内面的距离，可有效地抑制在存在于该非负荷圈的球面滚子上产生偏斜。这样，通过缩短各球面滚子的端面和与该端面相对的面的距离可抑制偏斜的原因是，上述凹部的内面中的与上述端面相对的面是平面(无需使其弯曲成柱部的圆周方向侧面那样)。如果与上述各球面滚子的端面抵接的面是平面，则有在各球面滚子上产生偏斜的趋势，在各球面滚子的端面和上述凹部的内面中的与该端面相对的面抵接的情况下，可容易抑制各球面滚子的偏斜进一步增大。这样，如果不容易在各球面滚子上产生偏斜，则可抑制由于偏斜的产生而引起的发热和振动。其结果，可得到高速性良好的自动调心滚子轴承。
并且，如果采用滚动体引导的结构，则可降低用于限制上述保持架的径方向位置的卡合部的摩擦速度，可降低动转矩以及运转引起的发热。
并且，如果使一对保持架相互独立，则即使在两列的球面滚子的公转速度方面存在差异的情况下，也可以使保持这两列的球面滚子的保持架独立旋转。但是，即使使用一体型的保持架，通过适当地设定凹部间隙，也可以防止公转速度慢的一列的球面滚子对快的一列的球面滚子的公转运动进行制动，可降低动转矩以及运转引起的发热。
并且，本发明的第二方式与本发明的第一方式相同，如果使上述各柱部的长度大于上述各球面滚子的轴方向长度的1/2，使在圆周方向相邻的柱部的前端部圆周方向侧面之间的间隔小于上述各球面滚子的最大直径，则可得到与上述本发明的第一方式相同的作用、效果。即，在通过上述本发明的第二方式得到的作用、效果之外，还可得到通过上述本发明的第一方式得到的作用、效果。即，无需为了防止上述各球面滚子从外圈的内周面与内圈的外周面之间脱落，而在该内圈的轴方向两端部外周面形成凸边部，或在各柱部的前端部之间设置连接部，因此，可以扩大上述外圈的内周面与上述内圈的外周面之间的空间的开口端部的面积。并且，使流入该空间内的润滑剂的流量增多，有利于进行高速运转。并且，无需在上述内圈的轴方向两端部外周面形成凸边部，可容易地进行向上述空间中组装保持架以及多个球面滚子的作业。而且，可容易地进行上述内圈的加工，可降低包括该内圈的带保持架的自动调心滚子轴承的成本。
并且，如果在内圈的两端部外周面不存在凸边部，则可扩大内圈的外周面与外圈的内周面之间的空间端部的开口面积，可容易地使润滑剂进入该空间内。
并且，如果在各凹部的角部设置剖面为圆弧形的凹曲面，则可防止应力集中在构成保持架的凸缘部与各柱部的连续部上，提高该保持架的耐久性。
而且，如果在内部间隙为正、下侧为负荷圈、上侧为非负荷圈的状态下实施本发明的第三方式，则在设置于两列球面滚子之间、构成保持架的凸缘部的轴方向一侧面与各球面滚子的端面相对的结构中，在该保持架因自重而向下方变位的情况下，存在于作为非负荷圈的上侧的球面滚子的端面与上述凸缘部的轴方向一侧面将进行接触或接近。通过这样，可有效地抑制存在于该非负荷圈的球面滚子的偏斜。
图1是表示本发明的实施方式的第一例的一半部分的剖视图。
图2是沿图1的A-A线的扩大剖视图。
图3是表示为了确认本发明的实施方式的第一例的效果而进行的实验的结果的线图。
图4是表示本发明的实施方式的第二例的一半部分的剖视图。
图5是沿图4的B-B线的扩大剖视图。
图6是沿图4的C-C线的剖视图。
图7是表示用于取出装入实施方式的第二例中的保持架以及加工柱部的圆周方向两侧面的切削工具的立体图。
图8是表示为了确认本发明的实施方式的第二例的效果而进行的实验的结果的线图。
图9是表示本发明的实施方式的第三例的一半部分的剖视图。
图10是表示该第四例的一半部分的剖视图。
图11是第四例的结构的剖面略图，夸张地表示球面滚子和凹部的内面的间隙的大小。
图12是沿图11的D-D线的剖视图。
图13是为了求出柱部的圆周方向侧面与球面滚子的滚动面的、保持架的径方向的距离，而模式地表示设置在各面上的各点的位置关系的图。
图14是表示为了确认本发明的实施方式的第四例的效果而进行的实验结果的线图。
图15是表示本发明的实施方式的第五例的一半部分的剖视图。
图16是表示现有结构的第一例的正视图。
图17是沿图16的E-E线的扩大剖视图。
图18是取出安装到现有结构的第一例中的保持架进行表示的部分立体图。
图19是沿图17的F-F线的剖视图。
图20是表示现有结构的第二例的部分剖视图。
图21是表示该第三例的部分剖视图。
图22是表示该第四例的部分剖视图。
具体实施例方式
实施方式的第一例图1和图2表示对应于第一方式的本发明的实施方式的第一例。本例的带保持架的自动调心滚子轴承与上述的图20所示的现有结构的第二例相同，由外圈1、内圈2a、多个球面滚子3以及相互独立的(可相对旋转地组合的)一对保持架4d构成。
其中的外圈1将具有单一的中心的球形凹面的外圈轨道5形成在其内周面。
并且，上述内圈2a将与上述外圈轨道5相对的一对内圈轨道6形成在其外周面。该内圈2a与上述现有结构的第二例的情况不同，在两端部外周面不设置凸边部10(参照图20)。装入本例中的上述内圈2a具有上述图21所示的、与现有结构的第三例相同的形状。
并且，上述各球面滚子3在上述外圈轨道5和上述内圈轨道6之间分成两列，可自由滚动地在每列中设置多个。
并且，上述两个保持架4d分别具有用于将上述各球面滚子3自由滚动地进行保持的多个凹部9。为此，上述两个保持架4d分别具有设置在上述两列球面滚子3之间的圆环形的凸缘部7a和多个柱部8b。各柱部8b在将各个基端部与该凸缘部7a的轴方向侧面的圆周方向等间隔的多处结合的状态下，设置在上述外圈1和内圈2a的轴方向上。并且，上述各柱部8b将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端。即，在各柱部8b的前端部不设置如上述现有结构的第三例那样的连接部11(参照图21)。并且，将由在圆周方向相邻的柱部8b的圆周方向侧面与上述凸缘部7a的轴方向一个侧面围住三方的部分作为上述各凹部9。
尤其是，在构成本例的上述两个保持架4d的情况下，上述各柱部8b的长度L8大于上述各球面滚子3的轴方向长度L3的1/2(L8＞L3/2)。
并且，上述各柱部8b的圆周方向侧面的前端部分比中间部分更向圆周方向(图1的正反方向、图2的上下方向)突出。并且，在圆周方向上相邻的柱部8b的前端部圆周方向侧面之间的间隔d，小于上述各球面滚子3的最大直径D(d＜D)。
另外，在上述圆周方向上相邻的柱部8b的前端部圆周方向侧面之间的间隔d小于上述各球面滚子3的最大直径D程度的防脱离量(D-d)，根据带保持架的自动调心滚子轴承的大小、上述两个保持架4d的材质等设计决定。例如，带保持架的自动调心滚子轴承的大小是内径为40～60mm左右、外径为100～120mm左右，在保持架的材质为铜或铜类合金的情况下，使上述防脱离量为100～300μm左右。
在如上所述地构成的本例的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，构成上述各凹部9的在圆周方向上相邻的各柱部8b的前端部拢住上述各球面滚子3、防止各球面滚子3从上述各凹部9向上述外圈1以及上述内圈2a的轴方向脱落。因此，无需如上述图17、20所示的现有结构的第一和第二例那样，在内圈2的轴方向两端部外周面形成凸边部10，或如上述图21所示的现有结构的第三例那样，在各柱部8b的前端部之间设置连接部11。因此，可以扩大上述外圈1的内周面与上述内圈2a的外周面之间的空间端部的开口面积。并且，在通过飞溅润滑进行上述各球面滚子3的滚动面与上述外圈轨道5以及上述两内圈轨道6的滚动接触部的润滑的情况下，使进入上述空间的润滑剂(润滑油)的流量增加，有利于进行高速运转。
并且，由于无需在上述内圈2a的轴方向两端部外周面形成凸边部，可以将该内圈2a的外径在该内圈2a的轴方向两端部形成最小，因此，可容易地将上述两个保持架4d以及多个球面滚子3安装到该内圈2a的外周面与上述外圈1的内周面之间的空间中。而且，可容易地进行上述内圈2a的加工作业，可降低包括该内圈2a的带保持架的自动调心滚子轴承的成本。
而且，在本例的情况下，根据上述各柱部8b的圆周方向两侧面与上述各球面滚子3的滚动面的卡合、限制上述两个保持架4d的径方向位置，即通过所谓的滚动体引导进行限制。即，使上述各柱部8b的圆周方向两侧面的至少径方向的一部分与上述各球面滚子3的滚动面滑动接触或接近相对，使上述两个保持架4d的径方向位置不进行大的错位移动。随之，上述凸缘部7a的外周面与上述外圈1的内周面、其内周面与上述内圈2a的外周面分别充分地分开。在本例的情况下，通过这样的结构，可降低用于限制上述两个保持架4d的径方向位置的卡合部的摩擦速度，可降低带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩以及由运转引起的发热。
并且，在本例的情况下，如上所述，由于使用于保持一列的球面滚子3的保持架4d和用于保持另一列的球面滚子3的保持架4d可相互相对旋转地独立，因此，即使在两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，保持该两列球面滚子3的上述两个保持架4d也可相互独立旋转。因此，不会发生公转速度快的一列球面滚子3拉拽慢的一列的球面滚子3，或公转速度慢的一列球面滚子3对快的一列的球面滚子3进行制动的情况。其结果，同样可降低带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩以及运转引起的发热。另外，也可将本发明的第二方式以及第三方式与本例的结构组合来进行实施。
并且，在本例中使用了分割型的保持架4d，但也可使用一体型的保持架。在使用一体型的保持架的情况下，担心在上述两列球面滚子3的公转速度产生差异时，公转速度快的一列球面滚子3与公转速度慢的一列球面滚子3对保持架的旋转施加影响。但是，通过将凹部间隙设计成在上述各球面滚子3的最大直径的0.4～2％左右的范围内可吸收公转速度差，可降低因这样的公转速度差产生的影响。即，通过将上述凹部间隙限制为适当的值，可减小上述各球面滚子3的公转速度差对上述一体型的保持架的旋转施加的影响(实际使用中只是不成为问题的一点点)。
图3表示为了了解运转时产生的发热量的差，利用按照上述的图16至图19所示的现有结构的第一例构成的带保持架的自动调心滚子轴承、和具有上述结构的本发明的实施方式的第一例的带保持架的自动调心滚子轴承进行的实验结果。在实验中使用公称号数为22310的带保持架的自动调心滚子轴承(外径＝110mm、内径＝50mm、宽度＝40mm)。在这样的带保持架的自动调心滚子轴承上作用9.8kN(1000kgf)的纯径向载荷，在润滑油(VG68)产生的强制润滑下进行运转(使内圈旋转)。运转速度进行4800min/-1、5800min-1、7200min-1三种变化。另外，上述尺寸的带保持架的自动调心滚子轴承的许容旋转速度(可连续运转的旋转速度)为4800min-1。
在这样的条件下进行的实验结果如图3所示。从该图3中可明确，在整个运转速度区域，可将本发明的实施方式的第一例的带保持架的自动调心滚子轴承的运转时的温度上升抑制到低于现有的带保持架的自动调心滚子轴承的温度上升。并且，运转速度越快(运转条件变得严格)、抑制温度上升的程度越明显。因此可知，第一方式的发明在实现安装有带保持架的自动调心滚子轴承的各种机械装置的高速化方面是有利的。
实施方式的第二例图4至图7表示对应第二方式的本发明的实施方式的第二例。本例的带保持架的自动调心滚子轴承与上述的图20所示的现有结构的第二例相同，由外圈1、内圈2a、多个球面滚子3以及相互独立的(可相对旋转地组合的)一对保持架4e构成。
其中的外圈1将具有单一的中心的球形凹面的外圈轨道5形成在其内周面。
并且，上述内圈2a将与上述外圈轨道5相对的一对内圈轨道6形成在其外周面。该内圈2a与上述现有结构的第二例的情况不同，在两端部外周面不设置凸边部10(参照图20)。
并且，上述各球面滚子3在上述外圈轨道5和上述内圈轨道6之间分成两列、每列可自由滚动地设置多个。
并且，上述两个保持架4e都是通过对铜或黄铜等铜类合金或不锈钢等的铁类合金制的材料进行切削加工或磨削加工而一体制造的，其具有用于自由滚动地保持上述各球面滚子3的多个凹部9。为此，上述两个保持架4e分别具有设置在上述两列球面滚子3之间的圆环形的凸缘部7a、和多个柱部8c。各柱部8c在将各个基端部与该凸缘部7a的轴方向侧面的圆周方向等间隔的多处结合(一体地连续)的状态下，设置在上述外圈1和内圈2a的轴方向上。并且，上述各柱部8c将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端。即，在各柱部8c的前端部不设置连接各柱部8c的前端部之间的连接部。并且，将由在圆周方向上相邻的柱部8c的圆周方向侧面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面围住三方的部分作为上述各凹部9。
尤其是，在构成本例的上述两个保持架4e的情况下，将隔开上述各凹部9的圆周方向两侧的上述各柱部8c的圆周方向两侧面形成凹曲面部12，该凹曲面部12与上述各球面滚子3的滚动面是相似形，凹凸相反。各凹曲面部12在上述保持架4e的轴方向以及径方向具有相互不同的曲率半径Rp、rp。哪个方向的曲率半径Rp、rp都大于上述各球面滚子3的滚动面的曲率半径RR、rR如下的程度，即，使可输送润滑油的凹部间隙介于保持在上述各凹部9内的上述各球面滚子3的滚动面与上述凹曲面部12之间的程度。
上述凹部间隙的(各球面滚子3的)径方向的(使上述各球面滚子3的中心轴与上述各凹部9的中心轴一致的状态下的)厚度t，因自动调心滚子轴承的数据(尺寸)的不同多少有些不同，在例如组装到各种产业机械装置的滚筒等的旋转支撑部的自动调心滚子轴承的情况下，为0.1～0.5mm左右或为各球面滚子3的最大直径的0.4～2％左右。上述各凹曲面部12的各方向的曲率半径Rp、rp，只比各球面滚子3的滚动面的、所对应的方向的曲率半径RR、rR大上述凹部间隙的量(Rp＝RR+t、rp＝rR+t)。另外，由于轴方向的曲率半径Rp比径方向的曲率半径rP大得多(Rp＞＞rP)，因此即使Rp＝RR、也可以得到大致相同的功能。因此，上述轴方向的曲率半径Rp设定在Rp～RP+t之间即可。
并且，使形成在上述各柱部8c的圆周方向两侧面的上述各凹曲面部12和上述凸缘部7a的轴方向一侧面，通过用于防止与上述球面滚子3的端面外周边部的干涉的退避凹部13进行连续(参照图7)。在本例的情况下，将各退避凹部13形成曲率半径R13大于等于1mm的凹曲面。在各退避凹部13的两侧端缘中，上述各凹曲面部12侧的端缘与各凹曲面部12的端部在向上述凸缘部7a的圆周方向凹陷的方向上连续。而上述凸缘部7a的轴方向一侧面侧的端缘与该凸缘部7a的轴方向一侧面顺利地连续。
而且，在本例的情况下，使上述各柱部8c的长度L8大于上述各球面滚子3的轴方向长度L3的1/2(L8＞L3/2)。并且，使在圆周方向上相邻的各柱部8c的前端部圆周方向侧面之间的间隔d小于上述各球面滚子3的最大直径D(d＜D)。这样，在上述圆周方向上相邻的柱部8c的前端部圆周方向侧面之间的间隔d、小于上述各球面滚子3的最大直径D的程度(D-d防脱离量)，限制为一面使上述各柱部8c向圆周方向弹性变形一面将上述各球面滚子3压入上述各凹部9内的程度。该程度根据带保持架的自动调心滚子轴承的大小、上述两个保持架4e的材质等设计决定。例如，在带保持架的自动调心滚子轴承的大小是内径为40～60mm左右、外径为100～120mm左右，保持架的材质为铜或铜类合金的情况下，使上述防脱离量为100～300μm左右。这些方面与上述的实施方式的第一例相同。
上述那样的上述各柱部8c的圆周方向两侧面的形状通过以下方法形成，即，利用图7所示的、旋转式的切削工具14对比各柱部8c更宽地形成的毛坯柱部的圆周方向两侧面进行切削或磨削。即，在制造具有上述各柱部8c的保持架4e时，首先从圆环形的原材料通过切削加工等来制造比该保持架4e的容积大的中间材料。
该中间材料由圆环形的凸缘部7a和上述多个毛坯柱部构成，所述多个毛坯柱部的各个基端部与该凸缘部7a的轴方向侧面的圆周方向的多处结合(一体地连续)，同时，各个前端部是不与其他部分结合的自由端。各毛坯柱部的圆周方向两侧面之间的间隔小于上述各球面滚子3的外径。另外，对于上述各毛坯柱部的圆周方向两侧面的形状，只要这些圆周方向两侧面之间的间隔满足上述条件(小于各球面滚子3的外径)，就没有特别限制。但是，在考虑到上述中间材料的加工容易性以及上述切削工具14对上述各凹曲面部12的加工容易性的情况下，最好形成相互平行的平坦面或母线形状为直线的圆筒形凹面。这样，在将相互相对的上述各毛坯柱部的圆周方向两侧面形成为相互平行的平坦面或圆筒形凹面的情况下，该平坦面之间的间隔或圆筒形凹面的内径小于等于上述各球面滚子3的滚动面的轴方向端部的外径，大于等于上述切削工具14中的、插入圆周方向相邻的各毛坯柱部之间的部分的最大外径。
为了将上述的各毛坯柱部的圆周方向两侧面加工成上述各凹曲面部12，向圆周方向相邻的各毛坯柱部之间的部分插入外周面为凸曲面的上述切削工具14。在作为该切削工具14的外周面的凸曲面的剖面形状中，轴方向的剖面形状的曲率半径DP与上述各凹曲面部12的轴方面的曲率半径RP相等，比上述各球面滚子3的滚动面的轴方面的曲率半径RR大出上述凹部间隙的厚度t的量(DP＝RP＝RR+t)。而在作为该切削工具14的外周面的凸曲面的剖面形状中、圆周方向的剖面形状的曲率半径dP比上述各凹曲面部12的圆周方向的曲率半径rP小下述的旋转工具14的公转半径r0的量(dP＝rP-r0＝rR+t-r0)。并且，在图示例的情况下，在上述切削工具14的前端部外周面形成曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凸曲面部分15。
为了形成上述各凹曲面部12，将如上述的切削工具14如下地插入在上述圆周方向相邻的毛坯柱部之间的部分，即，使该切削工具14的中心轴x14与要加工的应成为凹部9的部分的中心轴x9平行，直到该切削工具14的前端面与上述凸缘部7a的一侧面抵接。在该状态下使该切削工具14一面以自身的中心轴x14为中心自转，一面以上述公转半径r0围绕应作为上述凹部的部分的中心轴x9进行公转。但该公转半径r0开始不是该值、而是逐渐加大。并且，使上述切削工具14的外周面从外径加大的部分起与上述各毛坯柱部的圆周方向两侧面接触，在各毛坯柱部的圆周方向两侧面复制上述切削工具14的外周面的轴方向的剖面形状。
其结果，各毛坯柱部的圆周方向两侧面的轴方向的剖面形状的曲率半径成为如上述的RP(RR+t)的值。另一方面，各毛坯柱部的圆周方向两侧面的、上述凸缘部7a的径方向的剖面形状，在上述切削工具14的公转半径成为上述r0的值的状态下，成为上述的rP(＝dP+r0＝rR+t)。在该状态下，形成如上所述的各凹曲面部12，这些凹曲面部12通过厚度为t的凹部间隙与上述各球面滚子3的滚动面相对。并且，在该状态下，在将各凹曲面部12形成在各个圆周方向两侧面的上述各柱部8c的基端部圆周方向两侧面、与上述凸缘部7a的轴方向一侧面的连续部上，通过上述凸曲面部分15形成曲率半径大于等于1mm的上述退避凹部13。
在装入有分别如上所述地制造的、具有上述结构的保持架4e的本例的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，可以使上述各球面滚子3的姿势稳定、防止各球面滚子3产生偏斜。因此，可抑制偏斜引起的振动或发热，可进行高速旋转。即，由于分隔上述各凹部9的圆周方向两侧、构成上述各柱部8c的圆周方向两侧面的上述各凹曲面部12，是具有只比上述各球面滚子3的滚动面稍大曲率半径RP、rP的凹曲面，因此，保持在上述各凹部9内的上述各球面滚子3的姿势稳定。因此在各球面滚子3上不会产生明显的偏斜，可防止在各球面滚子3的滚动面和上述外圈轨道5以及上述两条内圈轨道6的滚动接触部上产生明显的滑动摩擦。其结果，可以抑制上述外圈1与上述内圈2a的相对旋转的阻力以及运转时产生的振动，可进行高速运转。
而且，在本例的情况下，与上述的实施方式的第一例相同，由于使上述各柱部8c的长度L8大于上述各球面滚子3的轴方向长度L3的1/2，使在圆周方向相邻的各柱部8c的前端部圆周方向侧面之间的间隔d小于上述各球面滚子3的最大直径D，因此，构成上述各凹部9的在圆周方向相邻的各柱部8c的前端部拢住上述各球面滚子3、防止各球面滚子3从上述各凹部9向上述外圈1以及上述内圈2a的轴方向脱落。因此，无需如上述图17、20所示的现有结构那样，在内圈2的轴方向两端部外周面形成凸边部10。因此，可以扩大上述外圈1的内周面与上述内圈2a的外周面之间的空间的开口端部的面积。并且，在通过飞溅润滑进行上述各球面滚子3的滚动面与上述外圈轨道5以及上述两条内圈轨道6的滚动接触部的润滑的情况下，使进入上述空间的润滑剂(润滑油)的流量增加，有利于进行高速运转。
并且，由于无需在上述内圈2a的轴方向两端部外周面形成凸边部，可以将该内圈2a的外径在该内圈2a的轴方向两端部形成为最小，因此，可容易将上述两个保持架4e以及多个球面滚子3安装到该内圈2a的外周面与上述外圈1的内周面之间的空间中。而且，可容易进行上述内圈2a的加工，可降低包括该内圈2a的带保持架的自动调心滚子轴承的成本。
而且，在本例的情况下，根据上述各柱部8c的圆周方向两侧面与上述各球面滚子3的滚动面的卡合限制上述两个保持架4e的径方向位置，即通过所谓的滚动体引导进行限制。即，将构成上述各柱部8c的圆周方向两侧面的上述各凹曲面部12的曲率中心设定在各柱部8c的内切圆和外切圆之间(最好在上述各球面滚子3的节圆上，或在径方向、该节圆附近位置)。并且，使上述各凹曲面部12与上述各球面滚子3的滚动面滑动接触或接近相对，使上述两个保持架4e的径方向位置不进行大的错位移动。同时，上述凸缘部7a的外周面与上述外圈1的内周面、其内周面与上述内圈2a的外周面充分地分开。本例的情况下，通过这样的结构，可降低用于限制上述两个保持架4e的径方向位置的卡合部的摩擦速度，可降低带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩以及伴随运转的发热。
并且，在本例的情况下，如上所述，由于使得用于保持一列的球面滚子3的保持架4e、和用于保持另一列的球面滚子3的保持架4e可相互相对旋转地独立，因此，即使在两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，保持该两列球面滚子3的上述两个保持架4e也可相互独立旋转。因此，不会发生公转速度快的一列球面滚子3拉拽慢的一列的球面滚子3、或公转速度慢的一列球面滚子3对快的一列的球面滚子3的公转运动进行制动的情况。其结果，仍然可降低带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩以及伴随运转的发热。另外，也可将本发明的第三方式与本例的结构组合来进行实施。
图8是表示为了了解运转时产生的振动值的差，利用按照上述的图16至图19所示的现有结构的第一例构成的带保持架的自动调心滚子轴承、和具有上述结构的本发明的实施方式的第二例的带保持架的自动调心滚子轴承进行的实验的结果。在实验中使用公称号数为22310的带保持架的自动调心滚子轴承(外径＝110mm、内径＝50mm、宽度＝40mm)。在这样的带保持架的自动调心滚子轴承上加载7.04kN(718kgf)的径向载荷和5.35kN(546kgf)的轴向载荷的合成载荷，在润滑油(VG68)产生的强制润滑下进行运转(使内圈旋转)。运转速度在0～12000min-1之间变化，在2000min-1、4800min-1、5600min-1、7200min-1、8200min-1、9400min-1、10500min-1、12000min-1的八点上测定振动值。另外，上述尺寸的带保持架的自动调心滚子轴承的许容旋转速度(可连续运转的旋转速度)为4800min-1。
在这样的条件下进行的实验的结果如图8所示，本例的带保持架的自动调心滚子轴承的运转时产生的振动，在整个运转速度范围内都被抑制到低于现有的带保持架的自动调心滚子轴承产生的振动。因此可知第二方式的发明有利于实现安装有带保持架的自动调心滚子轴承的各种机械装置的高速化。并且，在试验后对带保持架的自动调心滚子轴承进行分解、调查保持架的磨损状态时，确认了本例的保持架的磨损量只有现有的保持架的磨损量的1/4左右，通过第二例的发明可以防止保持架的磨损。
并且，为了确认通过加大上述各退避凹部13的曲率半径(大于等于1mm)，可以提高保持架4b的强度的效果，进行了强制性地使安装有保持架的自动调心滚子轴承坠落、进行评价的坠落冲撞试验。在本发明中，上述各退避凹部13的曲率半径R13为1.25mm，在本发明以外的比较例中为0.6mm。并且，相当于使上述自动调心滚子轴承坠落的高度的、碰撞上述自动调心滚子轴承的钢板的冲撞加速度为200G。并且，在使该钢板每碰撞50万次后，确认在构成上述保持架的各柱部的根基部分上是否有破损或裂缝等损坏。共准备四个试料，用于本发明的两个、用于比较例的两个。这样进行的坠落冲撞试验的结果是，对于比较例、在每进行50万次时，在任何一个的柱部的根基部分上都发生了破损。而用于本发明的试料直到200万次乃至250万次，在任何一个柱部的根基部分都没有发生破损。该实验结果确认了通过加大上述各退避凹部13的曲率半径可防止上述各柱部的破损。
实施方式的第三例图9表示与第二方式对应的本发明的实施方式的第三例。在本例的情况下，用于保持两列球面滚子3的保持架4f与上述的图17和图18所示的现有结构的第一例的保持架4的情况相同，使用一体型的保持架。在本例的情况下，由于使用这样的一体型的保持架4f，因此担心在上述两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，快的一列的球面滚子3的公转速度与慢的一列的球面滚子3的公转速度的差对上述保持架4f的旋转有影响。但即使在使用一体型的保持架4f、在两列球面滚子3的公转速度方面产生差异的情况下，通过将凹部间隙设计成在上述各球面滚子3的最大直径的0.4～2％左右的范围内、可吸收各球面滚子3的公转速度差，则也可以减小该公转速度的差对上述保持架4f的旋转的影响(实际使用中只是不成问题的一点点)。在上述实施方式的第一例以及上述实施方式的第二例的情况下，担心在两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，基于一对保持架4f(4e)之间的旋转速度差、两个保持架4d(4e)的凸缘部7a之间将相互摩擦，在两个凸缘部7a之间的抵接面上将产生摩擦、磨损。因此，根据带保持架的自动调心滚子轴承的使用条件适当地选择将保持架形成一体型或形成每列独立的分体型。其他的作用、效果与上述实施方式的第二例的情况相同。
实施方式的第四例图10至图12表示与第三方式对应的本发明的实施方式的第四例。本例的带保持架的自动调心滚子轴承也由外圈1、内圈2a、多个球面滚子3以及相互独立的(可相对旋转地组合的)一对保持架4g构成。其中的外圈1将具有单一的中心的球形凹面的外圈轨道5形成在其内周面。并且，上述内圈2a将与上述外圈轨道5相对的一对内圈轨道6形成在其外周面。该内圈2a与上述的图17、20、22所示的现有结构的第一、二、四例不同，在两端部外周面上不设置凸边部10。装入本例的上述内圈2a具有上述的图21所示的、与现有结构的第三例相同的形状。并且，上述各球面滚子3在上述外圈轨道5和上述两内圈轨道6之间分成两列、每列可自由滚动地设置多个。并且，本例的带保持架的自动调心滚子轴承具有正的内部间隙，在使用时，通过内嵌固定在内圈2a上的旋转轴的自重等，载荷相对于该内圈2a向图10至12的下方作用。因此，图10至12的下侧为负荷圈，上侧为非负荷圈。
上述两个保持架4g都具有用于自由滚动地保持上述各球面滚子3的多个凹部9。因此，上述两个保持架4g分别具有设置在上述两列球面滚子3之间的圆环形的凸缘部7a和多个柱部8d。各柱部8d，在将各个基端部与该凸缘部7a的轴方向侧面的多个圆周方向的等间隔处结合的状态下，设置在上述各球面滚子3的轴方向上。并且，上述各柱部8d将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端。即，在各柱部8d的前端部不设置如上述现有结构的第三例那样的连接部11(参照图21)。并且，将由圆周方向相邻的柱部8d的圆周方向侧面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面围住三方的部分作为上述各凹部9。并且，上述各柱部8d的圆周方向侧面的母线形状的曲率半径，比上述各球面滚子3的滚动面的母线形状的曲率半径稍大。并且上述凸缘部7a的轴方向侧面与各球面滚子3的端面平行地形成，使各面之间只经由很小的间隙相对。
尤其是，在本例的情况下，对上述两个保持架4g的中心轴与带保持架的自动调心滚子轴承的中心轴一致的状态下的、上述各凹部9的内面与上述各球面滚子3的滚动面或端面的关系进行如下地限制。首先设在各球面滚子3位于圆周方向相邻的柱部8d彼此的中央(中立位置)位置的情况下，各球面滚子3的滚动面与各柱部8d的圆周方向侧面的、上述两个保持架4g的径方向(图10、11的上下方向)的最短距离为H1。并且，设在上述各球面滚子3离开上述凸缘部7a的轴方向一个侧面最远(位于各球面滚子3的轴方向的最外侧)的情况下，上述凸缘部7a的轴方向一个侧面与上述各球面滚子3的端面的、上述两个保持架4g的径方向的最短距离为H2。
另外，在图11、12中，上述距离H1表示上述各柱部8d的圆周方向侧面中的径方向外侧部分与上述各球面滚子3的滚动面的距离，而如果该圆周方向侧面中的径方向内侧部分与各球面滚子3的滚动面的距离短，则使该距离为上述H1。总之，使上述各柱部8d的圆周方向侧面与上述各球面滚子3的滚动面的、上述两个保持架4g的径方向距离最短的部分的距离为上述H1。而上述距离H2，由于上述各球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面平行，因此，径方向距离不因径方向位置而变化。
在如上所述地规定各距离H1、H2时，在下述情况下，两个保持架4g的最大移动距离分别如下述地进行表示，所述情况是指，上述两个保持架4g可分别从如下的状态、即与存在于相对两个保持架4g的中心轴相互对称的位置的球面滚子3中的、一方的球面滚子3的端面或滚动面接触的状态，移动到如下状态、即与另一方的球面滚子3的端面或滚动面接触的状态。即，上述各球面滚子3在圆周方向存在于中立位置的情况下，直到存在于上述对称位置的各球面滚子3的滚动面与各柱部8d的圆周方向侧面分别接触为止、上述两个保持架4g可在径方向移动的距离为最大。并且，这种情况下的两个保持架4g的径方向的移动距离为2H1。并且，在上述各球面滚子3存在于离开上述凸缘部7a的轴方向一侧面最远的位置时，直到存在于上述对称位置的各球面滚子3的端面与凸缘部7a的轴方向一侧面分别接触为止、上述两个保持架4g可在径方向移动的距离为最大。并且，这种情况下的两个保持架4g的径方向的移动距离为2H2。在本例的情况下，将这样表示的上述H1、H2限制成满足H1≥H2。
上述H1、H2中的H2在以下情况下通过H2＝d/sinα求出，所述情况是指，在上述各球面滚子3离开上述凸缘部7a的轴方向一侧面最远的状态下，各球面滚子3的端面与凸缘部7a的轴方向一侧面的、各球面滚子3的轴方向的间隙大小为d，带保持架的自动调心滚子轴承的接触角为α。但是，使上述各球面滚子3的端面与上述接触角α的方向(与接触角α的作用线L平行的方向，分别向着图11的左下方、图12的下方的方向)相互平行。因此，上述凸缘部7a的轴方向一侧面与上述接触角α的方向相互平行。另外，上述H2在上述各球面滚子3的端面与上述接触角α的方向不平行等不满足上述条件的情况下，即使使用上述的公式也不能求出正确的值。因此，在这种情况下，按照带保持架的自动调心滚子轴承的每种规格求出上述H2。
并且，也考虑上述各球面滚子3以及上述各柱部8d的圆周方向侧面的曲率半径或上述接触角α等求出上述H1。例如，可用以下的近似公式求出上述H1。首先，设在上述各球面滚子3存在于中立位置的情况下，上述各柱部8d的圆周方向侧面与上述各球面滚子3的滚动面的、在虚拟平面x内的接触角α方向的距离为h，所述虚拟平面x包括上述保持架4g的中心轴O，并与存在于保持架4g向径方向移动的方向(图12的上下方向)的平面平行。在这种情况下，各面之间的上述保持架4g的径方向距离H1利用h/cosα得出近似结果(H1≈h/cosα)。就这点，通过存在于图11的右侧列并位于图12的右侧的球面滚子3、和与该球面滚子3的滚动面相对的柱部8d的圆周方向侧面的关系，一面参照图13一面进行说明。另外，为了说明将图11、12所示的H1、h的长度分别夸张地进行表示。同时，在图11中，将以下所述的各点P、Q、q的位置关系以比实际的位置关系离得更远的状态进行表示。并且，图12由于是图11的D-D剖视图，因此，虽然看起来h比H1长，但实际上H1比h长。
图13是从与上述图11的同方向看的图，模式地表示上述各距离H1和h的关系。图11、13所示的各点P、Q、q存在于上述虚拟平面x内。并且，其中的点P存在于上述柱部8d的圆周方向侧面上，表示在使上述保持架4g向径方向以及接触角α方向移动的情况下、与各个上述球面滚子3的滚动面接触的任意的点。并且，上述点Q是通过上述点P、平行于接触角α的方向的虚拟线M与球面滚子3的滚动面相交的点。即，是在使上述保持架4g向接触角α方向移动的情况下、上述点P所接触的上述球面滚子3的滚动面上的点。并且，上述点q是通过上述点P、平行于保持架4g的径方向的虚拟线N与球面滚子3的滚动面相交的点。即，是在使上述保持架4g向径方向移动的情况下、上述点P所接触的上述球面滚子3的滚动面上的点。
从各点P、Q、q中的点q向上述虚拟线M引出垂线、设交点为r，将该交点r与上述点P在接触角α方向的距离设为i，在这种情况下，该点P到上述点q的距离j用i/cosα表示。该距离j相当于上述图11、12所示的上述径方向距离H1(j＝H1)。因此，该距离H1用i/cosα表示。在图11至图13中进行了夸张的表示，实际上上述球面滚子3的滚动面与柱部8d的圆周方向侧面的、该球面滚子3的轴方向的曲率半径较大。因此，上述距离i可以与从上述点P到点Q的距离，即，上述接触角α的方向的距离h近似(i≈h)。这样，上述径方向距离H1可用h/cosα得出近似值(H1≈h/cosα)。
另外，如上所述，用h表示H1是因为，该h与从上述柱部8d的侧面和上述球面滚子3的滚动面的间隙的大小(两面的曲率半径的差)等直接求出H1的情况相比，可以比较容易求出。并且，上述的近似公式是求出上述H1公式的一例，可适用于满足上述的条件的情况(或具有与该条件相近的条件的情况)。因此，也有因条件不同，不能使用上述近似公式的情况。为此，上述H1根据每个带保持架的自动调心滚子轴承的规格进行设计确定。
在如上所述地构成的本例的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，在保持架4g在径方向变位的情况下，在两个保持架4g的各凹部9的内面中，上述凸缘部7a的轴方向一侧面与上述各球面滚子3的端面肯定接触。即，如上所述，直到存在于相互对称位置的各球面滚子3的滚动面与各柱部8d的圆周方向侧面分别接触为止的上述保持架4g可在径方向移动的距离为2H1。并且，直到存在于相互对称位置的各球面滚子3的端面与各凸缘部7a的轴方向一侧面分别接触为止的可在径方向移动的距离为2H2。在本例的情况下，由于形成为H1≥H2，因此，在上述保持架4g在径方向移动、上述各凹部9的内面与上述各球面滚子3接触的情况下，至少上述凸缘部7a的轴方向一侧面与上述各球面滚子3的端面接触。因此，上述两个保持架4g的径方向位置被上述凸缘部7a的轴方向一侧面与上述各球面滚子3的端面的卡合限制。在这样的本例的情况下，首先，由于将保持架4g作为滚子引导，因此与如上述图21、22所示的现有结构那样、形成外圈引导或内圈引导的情况相比较，可以减轻带保持架的自动调心滚子轴承的动转矩和伴随运转的发热量。而且，无需上述图22的现有结构的引导圈，因此零件数量减少。
并且，如上所述，由于形成通过各球面滚子3的端面和凸缘部7a的轴方向一侧面的卡合来限制保持架4g的径方向的位置的结构，因此，即使在上述两个保持架4g由于自重在径方向变位的情况下，也可以缩短上述各球面滚子3中的、存在于非负荷圈的球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面的距离，可有效地抑制在存在于这些非负荷圈的球面滚子3上产生偏斜。即，存在于上述非负荷圈的球面滚子3主要通过保持架4g限制其运动(如本例那样，在具有正的内部间隙的带保持架的自动调心滚子轴承的情况下，存在于非负荷圈的球面滚子3几乎只通过保持架4g限制其运动)。具体是，存在于这些非负荷圈的球面滚子3通过被上述两个保持架4g的柱部8d推动而进行公转。而存在于负荷圈的球面滚子3由于受到外圈1和内圈2a的限制，因此，通过各球面滚子3的滚动面与外圈轨道5以及内圈轨道6的滚动接触进行公转。因此，存在于上述非负荷圈的球面滚子3比存在于上述负荷圈的球面滚子3，受到上述两个保持架4g的影响大，容易产生偏斜。
并且，在本例的情况下，如上所述，由于内嵌于内圈2a的旋转轴的自重等，带保持架的自动调心滚子轴承的下侧成为负荷圈，上侧成为非负荷圈。因此，上述两个保持架4g由于自重向下方变位，存在于上述非负荷圈的球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面，在形成偏斜产生于各球面滚子3上的趋势之前、形成接触或接近的状态。因此，在存在于上述非负荷圈的球面滚子3上产生偏斜的趋势形成的情况下，在偏斜增大之前，各球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面接触，可有效地防止产生上述偏斜。
另一方面，通过上述保持架4g向下方变位，存在于带保持架的自动调心滚子轴承的下侧的上述非负荷圈上的球面滚子3的端面，与上述凸缘部7a的轴方向一侧面分离。因此，存在于这些负荷圈上的球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面不容易接触。存在于这些负荷圈上的球面滚子3在运转时与保持各球面滚子3的凹部9的内面滚动接触。因此，各球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面不容易接触的情况在以下方面有利，即，减少各球面滚子3与上述两个保持架4g的接触部分，防止因与各球面滚子3的滚动接触而引起的两个保持架4g的磨损增大。另外，如上所述，由于存在于上述负荷圈的球面滚子3不容易偏斜，因此无需为了防止该偏斜而主动使存在于这些负荷圈上的球面滚子3的端面与上述凸缘部7a的轴方向一侧面进行接触。
另外，在朝向下侧的负载作用在上述外圈1上等、带保持架的自动调心滚子轴承的非负荷圈为下侧的情况下，凸缘部7a的轴方向一侧面与存在于非负荷圈的球面滚子3的端面形成分离的趋势。因此，在这种情况下，例如如上述的图21所示，在保持架的前端部设置连接部，将该连接部与球面滚子的端面的关系限制成本实施方式那样。如果这样地构成，则在保持架向下侧移动的情况下，存在于非负荷圈的球面滚子的端面与上述连接部接触，可有效地抑制存在于该非负荷圈的球面滚子的偏斜。并且，在本例的情况下，由于是滚子引导，因此通过各球面滚子3的滚动面与柱部8d进行接触，各球面滚子3的运动在凹部9内受到一定程度的限制。因此，即使上述各球面滚子3的端面与凸缘部7a或连接部分离，也不容易产生偏斜。无论哪个结构，如果在各球面滚子3上难以产生偏斜，就可以抑制因偏斜的产生而引起的发热和振动。其结果，可得到高速性良好的带保持架的自动调心滚子轴承。
并且，本例的情况下，将上述两个保持架4g的柱部8d的前端部作为不与其他部分结合的自由端。因此，可以扩大存在上述各球面滚子3的空间的开口端部的面积，可增加流入该空间内的润滑剂(润滑油)的流量。即，在上述图21所示的现有结构的第三例的情况下，由于通过连接部11结合各柱部8d的前端部，因此上述空间的开口端部的面积变窄，流入该空间内的润滑剂的流量减少。而本例中不会有这样的情况。如果可增加润滑剂的流量，则有利于进行高速运转。
并且，本例的情况下，使用于保持一列的球面滚子3的保持架4g与用于保持另一例的球面滚子3的保持架4g可相对旋转地相互独立。因此，即使在两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，保持该两列球面滚子3的保持架4g也独立旋转。即，带保持架的自动调心滚子轴承经常在两列球面滚子3中的一列比另一列支承更大的负载的状态下进行运转。在这种情况下，在这两列球面滚子3的公转速度方面将产生差异。在本例的情况下，保持这两列球面滚子3的保持架4g分别独立旋转，因此，不会发生公转速度快的一列球面滚子3拉拽慢的一列球面滚子3、或公转速度慢的一列球面滚子3对快的一列球面滚子3的公转运动进行制动的情况。其结果，可降低动转矩以及伴随运转的发热。另外，也可将本发明的第一方式以及第二方式与本例的结构组合进行实施。
图14表示为了确认本实施方式的效果、发明者进行的实验结果。在实验中使用公称号数为22310的带保持架的自动调心滚子轴承(外径＝110mm、内径＝50mm、宽度＝40mm)。并且，限制具有这样规格的带保持架的自动调心滚子轴承的保持架与球面滚子的间隙，准备了以下(1)～(3)所示的三种试料。另外，H1、H2所示的距离如上述的图11至图13所述。
(1)H1＝0.24mm、H2＝0.4mm(H1＜H2)(2)H1＝0.4mm、H2＝0.4mm(H1＝H2)
(3)H1＝0.4mm、H2＝0.2mm(H1＝2H2、H1＞H2)在实验中，在上述的各试料上加载9.8kN(1000kgf)的径向载荷，在0.5L/min的流量的润滑油(VG68)产生的强制润滑下进行运转(使内圈旋转)。运转速度如图14的横轴所示地进行变化。并且，在经过规定时间后，在各个旋转速度测量外圈温度。另外，上述规格的带保持架的自动调心滚子轴承的许容旋转速度(可连续运转的旋转速度)为4800min-1。
从表示在这样的条件下进行的实验的结果的图14可以看出，满足本实施方式的必要条件的(2)和(3)的带保持架的自动调心滚子轴承，与本发明的技术范围以外的(1)的带保持架的自动调心滚子轴承相比，可抑制外圈的发热。例如，在旋转速度为4800min-1时，可降低2～3℃左右，在旋转速度为9600min-1(许容旋转速度的两倍)时，可降低约13℃左右。这样可以看出，根据本实施方式的结构，旋转速度越高本发明的效果越明显。
实施方式的第五例图15表示与第三方式对应的本发明的实施方式的第五例。在本例的情况下，用于保持两列球面滚子3的保持架4h，与上述的图17、21、22所示的现有结构的第一、二、四例的保持架4、4b、4c的情况相同，使用一体型的保持架。在本例的情况下，由于使用这样的一体型的保持架4h，因此担心在上述两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，快的一列的球面滚子3的公转速度与慢的一列的球面滚子3的公转速度的差对上述保持架4h的旋转造成影响。但是，即使在使用一体型的保持架4h、两列球面滚子3的公转速度产生差异的情况下，如上所述，若将凹部间隙设计成在上述各球面滚子3的最大直径的0.4～2％左右的范围内可吸收上述各球面滚子3的公转速度差，则也可减少该公转速度的差对上述保持架4f的旋转所施加的影响(实际使用中只是不成问题的一点点)。其他作用、效果与上述第四例的情况相同。
本发明的带保持架的自动调心滚子轴承以组装在制纸机械、金属的辊轧机等各种产业机械装置的滚筒等的旋转支撑部上的状态进行使用，将旋转轴支承在壳体的内侧，在该带保持架的自动调心滚子轴承中，可使各球面滚子的姿势稳定、防止各球面滚子偏斜、可高速旋转，而且可高效率地向凹部内输送润滑剂。
权利要求
1.一种带保持架的自动调心滚子轴承，由外圈、内圈、多个球面滚子以及保持架构成，在外圈的内周面上形成球形凹面的外圈轨道；在内圈的外周面上形成与该外圈轨道相对的一对内圈轨道；球面滚子在外圈轨道和内圈轨道之间分成两列、可自由滚动地在每列中设置多个；保持架具有将各球面滚子可自由滚动地进行保持的多个凹部，该保持架具有圆环形的凸缘部和多个柱部，所述凸缘部设置在所述两列球面滚子之间；所述柱部在将各个基端部结合在该凸缘部的轴方向侧面的圆周方向的多处的状态下、设置在所述外圈和内圈的轴方向上，将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端，并且，将在圆周方向上相邻的柱部之间的部分作为所述各凹部，其特征在于，各柱部的长度大于所述各球面滚子的轴方向长度的1/2，在各柱部的圆周方向侧面，其前端部分比中间部分更向圆周方向突出，在圆周方向上相邻的柱部的前端部圆周方向侧面之间的间隔小于所述各球面滚子的最大直径。
2.一种带保持架的自动调心滚子轴承，由外圈、内圈、多个球面滚子以及保持架构成，在外圈的内周面上形成球形凹面的外圈轨道；在内圈的外周面上形成与该外圈轨道相对的一对内圈轨道；球面滚子在外圈轨道和内圈轨道之间分成两列、可自由滚动地在每列中设置多个；保持架具有将各球面滚子可自由滚动地进行保持的多个凹部，该保持架具有圆环形的凸缘部和多个柱部，所述凸缘部设置在所述两列球面滚子之间；所述柱部在将各个基端部结合在该凸缘部的轴方向侧面的圆周方向的多处的状态下、设置在上述各球面滚子的轴方向，将各个前端部作为不与其他部分结合的自由端，并且，将在圆周方向上相邻的柱部之间的部分作为所述各凹部，其特征在于，所述各柱部的圆周方向两侧面为凹曲面，该凹曲面经由可送进润滑油的凹部间隙与所述各球面滚子的滚动面相对，在将该凹曲面的剖面形状在所述保持架的轴方向以及径方向进行表示的情况下，轴方面的剖面形状的曲率半径大于等于所述各球面滚子的滚动面的轴方向的曲率半径，径方向的剖面形状的曲率半径只比所述滚动面的圆周方向的曲率半径大与所述凹部间隙相当的量。
3.一种带保持架的自动调心滚子轴承，由外圈、内圈、多个球面滚子以及保持架构成，在外圈的内周面上形成球形凹面的外圈轨道；在内圈的外周面上形成与该外圈轨道相对的一对内圈轨道；球面滚子在外圈轨道和内圈轨道之间分成两列、可自由滚动地在每列中设置多个；保持架在圆周方向的多处具有柱部，在圆周方向上相邻的柱部之间具有多个可自由滚动地保持各球面滚子的凹部，通过所述各凹部的内面与所述各球面滚子的卡合、限制该保持架的径方向位置，其特征在于，设在该保持架的中心轴与该带保持架的自动调心滚子轴承的中心轴一致的状态下，在所述各球面滚子位于在圆周方向相邻的柱部之间的圆周方向中央的情况下，各球面滚子的滚动面与各柱部的圆周方向侧面的、所述保持架的径方向的最短距离为H1，设在所述各球面滚子离开所述各凹部的内面中的与各球面滚子的端面相对的面最远的情况下，这些相对的面和端面的、所述保持架的径方向的最短距离为H2，在这种情况下满足H1≥H2。
4.如权利要求1或2所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，保持架的径方向位置根据各柱部的圆周方向两侧面与各球面滚子的滚动面的卡合而被限制。
5.如权利要求1至4中任一项所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，用于保持一列的球面滚子的保持架、与用于保持另一列的球面滚子的保持架可相对旋转地相互独立。
6.如权利要求1至4中任一项所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，用于保持一列的球面滚子的保持架、与用于保持另一列的球面滚子的保持架，是在共用的棱的轴方向两侧设置柱部的一体型。
7.如权利要求1至6中任一项所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，在内圈的两端部外周面不存在凸边部。
8.如权利要求2所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，在各凹部的角部利用曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凹曲面、使各柱部的圆周方向两侧面与凸缘部的轴方向一侧面连续。
9.一种自动调心滚子轴承用保持架的制造方法，是组装在权利要求2中所述的带保持架的自动调心滚子轴承中的保持架的制造方法，其特征在于，将切削工具插入多个毛坯柱部中的在圆周方向相邻的毛坯柱部彼此之间，所述毛坯柱部的各基端部与圆环形的凸缘部在该凸缘部的轴方向侧面的圆周方向的多处进行结合，同时，将各前端部作为不与其他部分结合的自由端，并使圆周方向两侧面之间的间隔小于各球面滚子的外径；所述切削工具的外周面为凸曲面，在该凸曲面的剖面形状中，轴方向的剖面形状的曲率半径大于所述各球面滚子的滚动面的轴方向的曲率半径，圆周方向的剖面形状的曲率半径小于所述滚动面的圆周方向的曲率半径，使该切削工具一面自转、一面围绕着应成为凹部的部分的中心轴公转，切削所述毛坯柱部的圆周方向两侧面。
10.如权利要求9所述的自动调心滚子轴承用保持架的制造方法，其特征在于，通过利用设置在切削工具的前端部的曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凸曲面部分、切削各毛坯柱部的圆周方向两侧面和凸缘部的轴方向一侧面的连续部分，制造在该部分上具有曲率半径大于等于1mm的剖面为圆弧形的凹曲面、安装在权利要求8所述的带保持架的自动调心滚子轴承的保持架。
11.如权利要求3所述的带保持架的自动调心滚子轴承，其特征在于，内部间隙为正，在使用时，负载相对于内圈向下方作用，下侧成为负荷圈，上侧成为非负荷圈。
全文摘要
本发明提供一种带保持架的自动调心滚子轴承，其可使各球面滚子的姿势稳定、防止各球面滚子偏斜、可进行高速旋转，而且可高效率地向凹部(9)内输送润滑剂。通过一面自转一面公转的切削工具(14)将各柱部(8c)的圆周方向两侧面加工成凹曲面，该凹曲面经由可输送润滑油的凹部间隙与上述各球面滚子的滚动部相对。并且，使各柱部(8c)的长度小于等于各球面滚子的轴方向长度、大于该轴方向长度的1/2，使上述各柱部(8c)的圆周方向侧面的前端部分比中间部分更向圆周方向突出，将各球面滚子拢在各凹部(9)内。
文档编号F16C19/22GK101035995SQ20058002508
公开日2007年9月12日 申请日期2005年11月22日 优先权日2004年11月24日
发明者村井隆司, 田中利幸, 市丸雅丈 申请人:日本精工株式会社