CN110352306A - 多排自动调心滚柱轴承的输送卡具和输送方法 - Google Patents

Abstract

一种输送卡具，该输送卡具在具有中凸缘(4a)的多排自动调心滚柱轴承(2)的输送时，与该多排自动调心滚柱轴承(2)一起地通过片状的包装件(3)而进行包装，防止滚动体(6)的损伤。该输送卡具(1)呈具有收纳在多排自动调心滚柱轴承(2)的内圈(4)的端部的外周面和外圈(5)的端部的内周面之间的内径和外径的环状，一侧面与多排自动调心滚柱轴承(2)的各滚动体(6)的端面接触，另一侧面具有相对轴承内外圈(4、5)的各端面而突出的形状，该输送卡具由比滚动体(6)软的材质形成。

Description

多排自动调心滚柱轴承的输送卡具和输送方法

相关申请

本申请要求申请日为2017年3月9日、申请号为JP特愿2017－044695号的申请；申请日为2018年2月13日、申请号为JP特愿2018－022668号的申请的优先权，通过参照其整体，将其作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及在输送多排自动调心滚柱轴承时，防止滚动体因振动等因素而损伤的输送卡具和输送方法，本发明特别是涉及还适用于大型的多排自动调心滚柱轴承的场合的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具和输送方法。

背景技术

风力发电机等所采用的大型自动调心滚柱轴承以组装状态而进行输送，但是由于在滚动体和内外圈之间具有间隙，故处于滚动体可在输送中动作的状态。比如，由内圈和滚动体构成的组装部件相对外圈而动作。该动作在输送中，因车辆的振动等原因而反复地产生，由此，具有产生微动等的损伤的危险。

作为可防止没有中凸缘的自动调心滚柱轴承的损伤的输送技术，管理间隙的称为分隔件的环状的卡具、以及一起将它们包装的方法在专利文献1中列举。在该文献中，还记载在环状卡具中追加滚动体按压件，通过保持器、滚动体、卡具而进行固定的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2006－90357号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1的技术可防止输送时的振动，可防止损伤，但是由于必须要求间隙管理，故必须要求针对每个制品型号制作环状卡具。另外，人们还考虑在滚动体和内外圈轨道面之间夹持膜等的方法，但是在由客户而拆开包装时，具有上述膜等作为异物而残留于轴承的内部的可能性。

本发明的目的在于提供可防止输送时的滚动体的动作造成的损伤，并且可用于不需要间隙管理的多种的轴承，此外也没有在轴承的内部残留有异物的危险的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具和输送方法。

用于解决课题的技术方案

本发明的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具为下述输送卡具，该输送卡具在具有中凸缘的多排自动调心滚柱轴承的输送时，与上述多排自动调心滚柱轴承一起地进行包装，

输送卡具呈具有收纳在上述多排自动调心滚柱轴承的内圈的端部的外周面和外圈的端部的内周面之间的内径和外径的环状，一侧面与上述多排自动调心滚柱轴承的各滚动体的端面接触，另一侧面具有相对上述内圈和外圈的各端面而突出的形状；

该输送卡具由比上述滚动体软的材质形成。

按照该方案，通过在滚动体的端面上添加环状的输送卡具，一起地对其进行包装，由此，通过将滚动体按压于中凸缘上，通过中凸缘、滚动体、输送卡具的接触而防止滚动体的动作。由此，间隙管理是不需要的，通过简单的结构的卡具而可应对。另外，如果直径尺寸适合，则可适用于多种的多排自动调心滚柱轴承。另外，也没有在轴承的内部残留异物的危险性。

本发明的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具的上述材质为橡胶或树脂。如果卡具的材质为橡胶或树脂，则与滚动体相比较而柔软，没有因卡具而使滚动体活动的危险。

本发明的输送卡具的横截面形状也可为内径侧扩大的梯形。在本说明书中，输送卡具的“横截面形状”为通过包括轴承轴心的平面剖开输送卡具而观看到的截面形状。

多排自动调心滚柱轴承中的朝向滚动体的外侧的端面为轴承内径侧位于相对外径侧的轴承宽度方向的中心侧的倾斜面。由此，如果卡具的横截面形状为内径侧扩大的梯形，则可沿滚动体的倾斜的端面而接触，可按压滚动体的端面的宽范围，按压状态稳定。

本发明的输送卡具的横截面形状也可在自然状态为圆形或椭圆形状。在本说明书中，“自然状态”指物体没有抵触于输送卡具上，没有变形的状态。在该方案的场合，输送卡具按照在滚动体的倾斜的端面上融合的方式变形，按压滚动体。由此，可稳定地按压滚动体。在输送卡具的横截面形状为圆形或椭圆形的场合，为了像这样而产生变形，最好为某种程度的软质的材质。

可对应于多排自动调心滚柱轴承的尺寸、形状而适当选择使输送卡具为上述梯形，还是为上述圆形或椭圆形状。

本发明的输送卡具的横截面形状在自然状态为圆形，充分满足下述式(1)、式(2)、式(3)和式(4)：

L2-f(x)≥0…式(1)

L2＝r/tanθ+r/(cosθ×tanθ)+r-L1…式(2)

θ＝90°-α…式(3)

y＝f(x)…式(4)

其中，r：输送卡具的横截面半径(mm)；

L1：内圈小凸缘宽度尺寸(mm)

L2：在于内圈小凸缘外径处设置半径为r的输送卡具时，该输送卡具的轴向端部和内圈的端面的轴向距离(mm)；

α：内圈小凸缘角度(°)；

x：输送卡具的每1mm的荷载(N)；

y：输送卡具的荷载的尺寸变化量(mm)。

为了更加有效地防止多排自动调心滚柱轴承的损伤，有效的方式在于通过在滚动体的端面和中凸缘的接触部不产生损伤的荷载，并且以更大的力而按压滚动体，即使在输送卡具承受轴承总重量而变形时，仍必须要求处于该输送卡具相对轴承端面(内圈和外圈的端面)而突出的状态。

对输送卡具的尺寸变化与轴承重量的关系进行探讨和调查，如果输送卡具的每1mm的荷载为x，则该荷载x与承受某荷载时的卡具(在后面，具有简称为“卡具”的情况)的尺寸变化量y处于下述的相关关系：

y＝f(x)

在假定于某多排自动调心滚柱轴承A的内圈小凸缘的外径面上，以添加的方式设置卡具时，卡具的每1mm的荷载x_A和卡具的尺寸变化量y_A如下所述。

x_A＝由卡具整体所承受的荷载(N)/{内圈小凸缘外径尺寸(mm)+卡具直径(mm)/2}×π

y_A＝F(x_A)

此时，在卡具承受多排自动调心滚柱轴承A的全部重量的场合，荷载方向的卡具尺寸如下所述。

荷载方向卡具尺寸(mm)＝无负荷时的卡具尺寸(mm)－y_A

另外，多排自动调心滚柱轴承和所采用的卡具尺寸像下述那样而进行设定。

r：卡具的横截面半径(mm)；

L1：内圈小凸缘宽度尺寸(mm)；

L2：在于内圈小凸缘外径处设置半径r的卡具时，该卡具的轴向端部与内圈的端面的轴向距离(mm)；

α：内圈小凸缘角度(°)

此时，下述的式成立。

θ＝90°-α

L2＝r/tanθ+r/(cosθ×tanθ)+r-L1

另外，通过满足L2－f(x)≥0的卡具尺寸，即使在卡具承受轴承的全部重量的情况下，卡具端面仍处于相对轴承端面而突出的状态。由此，可通过在滚动体的端面和中凸缘的接触部，不产生损伤的荷载，并且以更大的力而按压滚动体。于是，可更加有效地防止多排自动调心滚柱轴承的损伤。

本发明的多排自动调心滚柱轴承的输送方法为下述的方法，其中，在与滚动体接触的状态，将本发明的输送卡具设置于上述多排自动调心滚柱轴承的两端面上，以到达内周面、外周面与两端面的方式，与上述两侧的输送卡具一起通过膜状的包装件而覆盖上述多排自动调心滚柱轴承，通过上述包装件，使相对上述2个输送卡具的上述内圈和外圈的端面而突出的部分处于按压于轴承宽度方向的中心侧的状态。

按照该方法，由于与本发明的输送卡具一起地通过膜状的包装件而覆盖轴承，故可防止输送时的滚动体的动作而造成的损伤，也没有在轴承内部残留异物的危险。另外，可将该卡具用于多种的轴承。

权利要求书和/或说明书和/或附图中公开的至少2个结构中的任意的组合均包含在本发明中。特别是，权利要求书中的各项权利要求的2个以上的任意的组合也包含在本发明中。

附图说明

根据参照附图的下面的优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于限制本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相应部分。

图1为表示采用本发明的第1实施方式的输送卡具，包装多排自动调心滚柱轴承的状态的剖视图；

图2为该包装状态的作用说明图；

图3为表示采用本发明的另一实施方式的输送卡具，包装多排自动调心滚柱轴承的状态的剖视图；

图4为以放大方式表示该输送卡具的尺寸变化和多排自动调心滚柱轴承的关系的放大剖视图；

图5为说明该输送卡具的尺寸变化和轴承重量的关系的图；

图6为表示该输送卡具的荷载和位移的关系的图。

具体实施方式

根据图1～图2，对本发明的第1实施方式进行说明。该输送卡具1为在多排自动调心滚柱轴承2的输送时，与多排自动调心滚柱轴承2一起地通过包装件3而进行包装的卡具。输送对象的多排自动调心滚柱轴承2为下述的形式，其中，在内圈4和外圈5之间，由桶形的滚柱形成的多个滚动体6按照2排而夹设，外圈5的滚动面5a为按照两排而连接的球面状，在内圈4的中间处，具有中凸缘4a。在内圈4的两端部，设置面临各排的滚动体6、6的端面的小凸缘4b、4b。各排的滚动体6、6通过相互背合而设置的一对保持器7、7而保持。2排的保持器7、7也可构成相互为一体的一个保持器。上述多排自动调心滚柱轴承2为比如用作风力发电设备的主轴轴承的轴承，为大型轴承。

输送卡具1分别每次1个地安装在多排自动调心滚柱轴承2的两端部。输送卡具1呈具有收纳在多排自动调心滚柱轴承2的内圈4的端部的外周面和外圈5的端部的内周面之间的内径和外径的环状，一侧面与多排自动调心滚柱轴承2的各滚动体6的端面接触，另一侧面具有相对上述内圈4和外圈5的各端面而突出的形状。

输送卡具1由比滚动体6软的材质构成。具体来说，输送卡具1为比如，由橡胶或各种的合成树脂等的树脂件形成的一体成形件。在本例子中，输送卡具1的截面形状为内径侧向轴承宽度方向的内侧(轴向的中间侧)扩大的非等腰的梯形。梯形的斜边的倾斜的程度与构成输送对象的输送卡具1的基准状态的滚动体6的端面的倾斜度相同。

对输送方法进行说明。准备2个上述的输送卡具1，分别在多排自动调心滚柱轴承2的两端面上，在与内圈4和外圈5之间相对应的径向位置，以与滚动体6接触的状态而设置。将该多排自动调心滚柱轴承2，以到达其内周面、外周面与两端面的方式，与两侧的输送卡具1、1一起地通过包装件3而进行覆盖。包装件3比如为乙烯等的树脂膜。包装件3既可为宽度大的形状，也可为带状。该包装件3比如呈螺线状而卷绕。由图1中的符号3a所示的线表示卷绕于多排自动调心滚柱轴承2和输送卡具1上的包装件3的各层部分的边缘。通过像这样覆盖，处于通过包装件3，使两侧的输送卡具1、1的相对内圈4和外圈5的端面而突出的部分按压于轴承宽度方向的中心侧的状态。

如果采用本结构的输送卡具1，则获得下述的优点。自动调心滚柱轴承2在组装状态而输送，但是由于在滚动体6与内外圈4、5之间具有间隙，故具有在其原样的状态，滚动体6可能在输送中动作，产生微动等的损伤的危险性。相对该情况，在本实施方式中，在将膜状的包装件3卷绕而包装于多排自动调心滚柱轴承2上时，环状的输送卡具1设置于滚动体6的端面上，对其一起地进行包装，由此，将输送卡具1和多排自动调心滚柱轴承2固定。像以概念方式图2的箭头所示的那样，由于通过输送卡具1，滚动体6按压于中凸缘4a上，故可通过输送卡具1、滚动体6、中凸缘4a的3点接触固定滚动体6，可防止损伤。

多排自动调心滚柱轴承1中的朝向滚动体6的外侧的端面为在组装滚动体6的状态，轴承内径侧位于相对外径侧的轴承宽度方向的中心侧的倾斜面。由此，如果输送卡具1的横截面形状为内径侧扩大的梯形，则输送卡具1沿滚动体6的倾斜的端面而接触，可按压滚动体6的端面的宽范围，按压状态稳定。

[另一实施方式]

在以下的说明中，对于对应于通过各实施方式而在先说明的事项的部分，采用同一标号，省略重复的说明。在仅仅对结构的一部分进行说明的场合，对于结构的其它的部分，只要没有特别的记载，与在先说明的方式相同。同一结构，实现同一作用效果。不仅可进行通过实施的各方式而具体描述的部分的组合，而且如果没有特别地对组合产生妨碍，还可部分地将实施的方式之间组合。

图3表示本发明的另一实施方式。该实施方式针对图1所示的第1实施方式，输送卡具1的截面形状在自然状态为圆形或椭圆形。输送卡具1的材质由与第1实施方式相同的橡胶或树脂制成。关于输送卡具1的硬度，最好，在按压于滚动体6上的状态，以与滚动体6的端面的倾斜部融合的程度为软质。

在本实施方式的场合，输送卡具1以在滚动体6的倾斜的端面上融合的方式变形，按压滚动体6。由此，可稳定地按压滚动体6。本实施方式的其它的结构效果与第1实施方式相同。

图4为以放大方式表示该输送卡具的尺寸变化和多排自动调心滚柱轴承2的关系的放大剖视图。本例子的输送卡具1的横截面形状在自然状态为圆形。

为了更加有效地防止多排自动调心滚柱轴承的损伤，有效的方式在于通过在滚动体6的端面和中凸缘4a的接触部，不产生损伤的荷载，并且以更大的力而按压滚动体6，即使在输送卡具1承受轴承总重量而变形时，仍必须要求处于该输送卡具1相对轴承端面(内圈4和外圈5的端面)而突出的状态。下述式成立，由此，可更加地发挥多排自动调心滚柱轴承的损伤防止的效果。

荷载方向卡具尺寸D1(mm)－滚柱端面和轴承端面的尺寸差D2(mm)≥0

借此，进行下述探讨和调查。

[卡具尺寸变化与轴承重量的关系探讨、调查]

环状的卡具的每1mm的荷载为x。该荷载x与承受某荷载时的卡具的尺寸变化量y处于相关关系。

y＝f(x)

在假定于某多排自动调心滚柱轴承A的内圈小凸缘的外径面上，以添加的方式设置卡具时，卡具的每1mm的荷载x_A和卡具的尺寸变化量y_A如下所述。

x_A＝由卡具整体所承受的荷载(N)/{内圈小凸缘外径尺寸(mm)+卡具直径(mm)/2}×π

y_A＝F(x_A)(mm)

此时，在卡具承受多排自动调心滚柱轴承A的全部重量的场合，荷载方向的卡具尺寸如下所述。

荷载方向卡具尺寸(mm)＝无负荷时的卡具尺寸(mm)－y_A

另外，像图5所示的那样，多排自动调心滚柱轴承和所采用的卡具尺寸像下述那样而进行设定。

r：卡具的横截面半径(mm)；

L1：内圈小凸缘宽度尺寸(mm)；

L2：在于内圈小凸缘外径处设置半径r的卡具时，该卡具的轴向端部与内圈的端面的轴向距离(mm)；

α：内圈小凸缘角度(°)

此时，下述的式成立。

θ＝90°-α

L2＝r/tanθ+r/(cosθ×tanθ)+r-L1

另外，通过满足L2－f(x)≥0的卡具尺寸，即使在卡具承受轴承的全部重量的情况下，卡具端面仍处于相对轴承端面而突出的状态。

作为一个例子，该卡具采用由氯丁二烯橡胶(简称为CR)构成的橡胶球面形软线，测定CR橡胶球面形软线的截面的直径为20mm的品，CR橡胶球面形软线的截面的直径为16mm的品的荷载和位移的关系。其结果在图6中给出。

另外，假定在某多排自动调心滚柱轴承A中，内圈小凸缘外径尺寸为900mm，内圈小凸缘宽度尺寸为15mm，内圈小凸缘角度为10°，轴承荷载为1500kg，则品用作卡具。

此时的各值如下所述：

x≒5.15、f(x)≒2.5、L2≒6.9

于是，由于L2－f(x)≒6.9－2.5＝4.4≥0，故即使在卡具承受轴承的全部重量的情况下，卡具端面仍处于相对轴承端面而突出的状态。由此，可通过在滚动体的端面和中凸缘的接触部，不产生损伤的荷载，并且以更大的力按压滚动体。于是，可更加有效地防止输送时的滚柱振动造成的所产生的微振磨损。

[仅仅通过单排的滚柱和中凸缘的接触面而支持轴承总重量的场合的损伤的可能性]

对仅仅通过单排的滚柱和中凸缘的接触面而支持轴承总重量这一点是否有问题进行探讨。在平置制品时，如果即使在承受全部重量的情况下，卡具仍会相对轴承端面而突出，则在平置时，通过位于下侧的滚柱排与内圈中凸缘的接触面，承受全部重量。对此时的滚柱、中凸缘间的面压进行探讨。

此时的面压P如下所述：

P(MPa)＝荷载N/面积(mm²)

＝{轴承重量(kg)×重力加速度}/{滚柱与中凸缘的接触面积(mm²)×1排的滚柱个数}

对于风力发电机，按照GL规格，允许安全率规定为S0≧2.0。

如果通过该允许安全率而进行概算，由于允许接触面压约为2800MPa，故面压P必须要求满足下述式：

P≤2800MPa

通过上述2个式，仅仅借助单排的滚柱和中凸缘的接触面，负荷轴承总重量，P＝2800Ma的面积S必须要求满足下述式。

S_min＝{轴承重量(kg)×重力加速度}/2800(MPa)≤S(mm²)

如果风车用大型多排自动调心滚柱轴承的最大重量为3000kg，则S_min如下所述：

S_min(mm²)≒10.9

假定多排自动调心滚柱轴承的一排采用30个滚柱，则每个滚柱的中凸缘的接触面的面积S_min如下所述：

S'_min(mm²)≒10.9/30≒0.36

另一方面，如果风车用大型多排自动调心滚柱轴承所采用的滚柱的端面的最小直径为50mm，则如下所述：

S'_min≒0.36≤0.39≒0.0002×(滚柱端面直径50mm的面积(mm²))＝S

由此，在滚珠和中凸缘的接触面小于等于滚珠端面整体的面积的约0.02％时，允许接触面积压力为2800MPa，但是其为非常小的值，可判定为没有问题。

以上，根据实施例，对用于实施本发明的方式进行了描述，但是在这里公开的实施方式在全部的方面，是列举性的，没有限定性。本发明的范围不通过上述的说明，而通过权利要求书而给出，打算包括与权利要求书等同的含义和范围内的全部的变更。

标号的说明：

标号1表示输送卡具；

标号2表示多排自动调心滚柱轴承；

标号3表示包装件；

标号4表示内圈；

标号4a表示中凸缘；

标号4b表示小凸缘；

标号5表示外圈；

标号6表示滚动体；

标号7表示保持器。

Claims (7)

1.一种多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，该输送卡具在具有中凸缘的多排自动调心滚柱轴承的输送时，与上述多排自动调心滚柱轴承一起地进行包装，

输送卡具呈具有收纳在上述多排自动调心滚柱轴承的内圈的端部的外周面和外圈的端部的内周面之间的内径和外径的环状，一侧面与上述多排自动调心滚柱轴承的各滚动体的端面接触，另一侧面具有相对上述内圈和外圈的各端面而突出的形状，

该输送卡具由比上述滚动体软的材质形成。

2.根据权利要求1所述的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，其特征在于，上述材质为橡胶。

3.根据权利要求1所述的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，其特征在于，上述材质为树脂。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，其特征在于，横截面形状为内径侧扩大的梯形。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，其特征在于，横截面形状在自然状态为圆形或椭圆形状。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的多排自动调心滚柱轴承的输送卡具，其特征在于，上述输送卡具的横截面形状在自然状态为圆形，充分满足下述式(1)、式(2)、式(3)和式(4)：

L2-f(x)≥0 …式(1)

L2＝r/tanθ+r/(cosθ×tanθ)+r-L1 …式(2)

θ＝90°-α …式(3)

y＝f(x) …式(4)

其中，r：输送卡具的横截面半径(mm)；

L1：内圈小凸缘宽度尺寸(mm)

L2：在于内圈小凸缘外径处设置半径为r的输送卡具时，该输送卡具的轴向端部和内圈的端面的轴向距离(mm)；

α：内圈小凸缘角度(°)；

x：输送卡具的每1mm的荷载(N)；

y：输送卡具的荷载的尺寸变化量(mm)。

7.一种多排自动调心滚柱轴承的输送方法，该方法为分别包装而输送具有凸缘的多排自动调心滚柱轴承的方法，在该方法中，

在与滚动体接触的状态，将权利要求1～6中任一项所述的输送卡具设置于上述多排自动调心滚柱轴承的两端面上；

以到达内周面、外周面与两端面的方式，与上述两侧的输送卡具一起通过膜状的包装件而覆盖上述多排自动调心滚柱轴承；

通过上述包装件，使相对上述2个输送卡具的上述内圈和外圈的端面而突出的部分处于按压于轴承宽度方向的中心侧的状态。