JP2005098405A

JP2005098405A - ころ軸受

Info

Publication number: JP2005098405A
Application number: JP2003333608A
Authority: JP
Inventors: Hirotake Shimizu; 広勇清水; Ryutaro Nakamura; 隆太郎中村; Takashi Nakagawa; 貴司中川
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP4368645B2

Abstract

【課題】アキシアル荷重がかかる外輪の摺動摩耗あるいは摺動抵抗を低減でき、かつ組立性が良好なころ軸受を提供する。
【解決手段】外輪として機能するローラ３と内輪として機能するブシュ２との間に複数の針状ころ４を組み込むとともに、ブシュ（内輪）２の外周に装着するスラスト軸受板７をローラ（外輪）３の両側面に対向してそれぞれ配置したチェーンにおいて、スラスト軸受板７と対向するローラ（外輪）３の両側面に軌道溝８を設け、この軌道溝８とスラスト軸受板７との間に複数の玉９を転動自在に保持したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、外輪と内輪との間に複数のころを組み込んだころ軸受に関し、特に外輪が回転する形式のころ軸受に関するものである。

従来、外輪が回転する形式のころ軸受を適用したチェーンとして、ローラとブシュとの間に複数のころが組み込まれ、ブシュの外周に装着するスラスト軸受板をローラの両側面に対向してそれぞれ配置したチェーンがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４０１０６号公報

また、外輪が回転する形式のころ軸受として、針状ころ軸受の両側にスラストボールベアリングが配設されてなるもので、外輪の端面より内方に断面略逆Ｌ字状の環状段部が形成され、この環状段部の垂直壁面に軌道面が形成され、この軌道面に対応するスラストワッシャーの内側壁より外方に断面略Ｌ字状のボール収容部が形成されると共にその垂直壁面に軌道面が形成され、そしてボールが外輪の軌道面とスラストワッシャーの軌道面間にあり、環状段部の垂直壁面の半径方向幅が、組み込まれるボールの径よりも僅かに大きく形成されている針状ころ軸受が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特公平７−３５８０８号公報

しかしながら、上記特開２００２−３４０１０６号公報に開示されたチェーンにおいては、次のような問題がある。すなわち、ローラ（外輪）が回転する際、ローラ（外輪）にアキシアル荷重が負荷されると、このアキシアル荷重によりローラ（外輪）の外側面とスラスト軸受板の側面との間で滑り接触が生じる。この滑り接触によりローラ（外輪）の外側面とスラスト軸受板の側面との間で摺動摩耗が生じる。この摺動摩耗はチェーンの寿命を低下させる。また、ローラ（外輪）に負荷されるアキシアル荷重により、ローラ（外輪）の外側面とスラスト軸受板との摺動抵抗及び摺動音が増大し、ローラ（外輪）の回転不良が生じる。また、ローラ（外輪）の外側面とスラスト軸受板との摺動抵抗により、騒音が発生し、消費電力も増大し、ローラ（外輪）の回転変動が発生する。

また、上記特公平７−３５８０８号公報に開示された針状ころ軸受においては、次のような問題がある。すなわち、針状ころ軸受に負荷されるラジアル荷重により、外輪、内輪及び針状ころの半径方向の摩耗が進行すると、外輪の環状段部とスラストワッシャーの外周が接触するようになり、その結果、外輪の回転不良が発生する。また、外輪、内輪及び針状ころの半径方向の摩耗が進行すると、アキシアル荷重を受けるボールがラジアル荷重も受けるようになり、ボールの摩耗が促進される。また、アキシアル荷重を受けるボールは外輪の環状段部とスラストワッシャーのボール収容部の間で保持される構造であるため、組立時のボールの保持が困難であり、組立性が悪い。

そこで、本発明は、アキシアル荷重がかかる外輪の摺動摩耗あるいは摺動抵抗を低減でき、かつ組立性が良好なころ軸受を提供することを課題とするものである。

請求項１記載の発明は、外輪と内輪との間に複数のころを組み込むとともに、前記内輪の外周に装着するスラスト軸受板を前記外輪の両側面に対向してそれぞれ配置したころ軸受において、前記スラスト軸受板と対向する前記外輪の両側面に軌道溝を設け、該軌道溝と前記スラスト軸受板との間に複数の玉を転動自在に保持したものである。

請求項２記載の発明は、外輪と内輪との間に複数のころを組み込んだころ軸受において、前記外輪の両側面の内径側に断面円弧状環状溝を設け、前記内輪の外周で前記断面円弧状環状溝に対向する位置にそれぞれスペーサリングを装着し、該スペーサリングの内側面で前記複数のころの端面を支持するとともに、前記スペーサリングの外側面と前記断面円弧状環状溝とで軌道溝を形成し、該軌道溝で複数の玉を転動自在に保持したものである。

請求項１記載の発明によれば、スラスト軸受板と対向する外輪の両側面に軌道溝を設け、軌道溝とスラスト軸受板との間に複数の玉を転動自在に保持しているので、アキシアル荷重が負荷される外輪の両側面とスラスト軸受板との間は複数の玉により転がり接触となり、従来の滑り接触による摺動による摩耗に比して摩耗寿命が向上する。また、軌道溝とスラスト軸受板との間に保持されている複数の玉はアキシアル荷重のみを受ける構造となっているので、複数の玉はラジアル荷重を受ける複数のころの摩耗の影響を受けない。また、外輪の両側面とスラスト軸受板との間は複数の玉による転がり接触であるので、アキシアル荷重による外輪の回転抵抗が減少し、外輪の回転による騒音も低下する。また、アキシアル荷重による外輪の回転抵抗が減少するため、省エネルギー化が可能となり、外輪の回転変動も防止できる。さらに、複数の玉は外輪の両側面に設けた軌道溝で３方向から保持できる構造であるため、組立時の複数の玉の保持が容易であり、組立性が向上する。

請求項２記載の発明によれば、外輪の両側面の内径側に断面円弧状環状溝を設け、内輪の外周で断面円弧状環状溝に対向する位置にそれぞれスペーサリングを装着し、スペーサリングの内側面で複数のころの端面を支持するとともに、スペーサリングの外側面と断面円弧状環状溝とで軌道溝を形成し、軌道溝で複数の玉を転動自在に保持しているので、アキシアル荷重が負荷される外輪の両側面とアキシアル荷重を支持する部材（例えは実施例の内プレート）との間は複数の玉により転がり接触となり、従来の滑り接触による摺動による摩耗に比して摩耗寿命が向上する。また、軌道溝で保持されている複数の玉はアキシアル荷重のみを受ける構造となっているので、複数の玉はラジアル荷重を受ける複数のころの摩耗の影響を受けない。また、外輪の両側面とアキシアル荷重を支持する部材（例えは実施例の内プレート）との間は複数の玉により転がり接触であるので、アキシアル荷重による外輪の回転抵抗が減少し、外輪の回転による騒音も低下する。また、アキシアル荷重による外輪の回転抵抗が減少するため、省エネルギー化が可能となり、外輪の回転変動も防止できる。さらに、複数の玉はスペーサリングの外側面と断面円弧状環状溝とで形成した軌道溝で３方向から保持できる構造であるため、組立時の複数の玉の保持が容易であり、組立性が向上する。

本発明のころ軸受は、チェーンに適用することができる。以下に、本発明のころ軸受をチェーンに適用した実施例について説明する。

本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例１について説明する。図１は本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例１の要部断面図である。図２は図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。図３は図１のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。

図１，２に示すチェーンは、一対の内プレート１，１が中空円筒状のブシュ２によって連結され、ブシュ２の外周面とローラ３の内周面との間には、複数の針状ころ４が組み込まれている。また、一対の内プレート１，１の両外側にはそれぞれ外プレート５が配置され、これら一対の外プレート５，５がブシュ２に回転自在に挿入されたピン６によって連結されている。

また、自己潤滑性を有するカーボン含浸セラミック製スラスト軸受板７がローラ３の両側面に対向してそれぞれ配置され、ブシュ２の外周に装着されている。また、スラスト軸受板７と対向するローラ３の両側面に軌道溝８が設けられており、この軌道溝８とスラスト軸受板７との間に複数の玉９を転動自在に保持している。

そして、図１，２に示すチェーンにおいては、ブシュ２はころ軸受の内輪としての機能を有し、ローラ３はころ軸受の外輪としての機能を有し、ブシュ２とローラ３との間に介在する複数の針状ころ４はころ軸受のラジアル荷重を支持する転動体としての機能を有し、ローラ３とスラスト軸受板７との間に介在する複数の玉９はころ軸受のアキシアル荷重を支持する転動体としての機能を有している。したがって、ブシュ２とローラ３と複数の針状ころ４とスラスト軸受板７と複数の玉９とから、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を負荷できる針状ころ軸受を構成している。

また、図３は図１のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示しており、図３に示す変更例であるスラスト軸受板は、図１のスラスト軸受板７に替えて使用することができる。図３に示すスラスト軸受板７’は、複数の玉９が当接する面に断面円弧状の軌道溝７’ａが形成されている。そして、複数の玉９がスラスト軸受板７’の軌道溝７’ａに接触して転動する際、図１のスラスト軸受板７に比して大きなアキシアル荷重を受けることができる。

上記のように構成される図１，２に示すチェーンの作用及び効果を以下に説明する。ローラ３が回転し、アキシアル荷重が負荷されると、ローラ３に負荷されるアキシアル荷重は複数の玉９とスラスト軸受板７を介して内プレート１で支持される。そこで、アキシアル荷重が負荷されるローラ３の両側面とスラスト軸受板７との間は複数の玉９により転がり接触となり、従来の滑り接触による摺動による摩耗に比して摩耗寿命の向上する。また、軌道溝８とスラスト軸受板７との間に保持されている複数の玉９はアキシアル荷重のみを受ける構造となっているので、複数の玉９はラジアル荷重を受ける複数の針状ころ４の摩耗の影響を受けない。また、ローラ３の両側面とスラスト軸受板７との間は複数の玉９による転がり接触であるので、アキシアル荷重によるローラ３の回転抵抗が減少し、ローラ３の回転による騒音も低下する。また、アキシアル荷重によるローラ３の回転抵抗が減少するため、省エネルギー化が可能となり、ローラ３の回転変動も防止できる。さらに、複数の玉９はローラ３の両側面に設けた軌道溝８で３方向から保持できる構造であるため、組立時の複数の玉９の保持が容易であり、組立性が向上する。

本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例２について説明する。図４は本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例２の要部断面図である。図５は図４におけるＹ−Ｙ線断面図である。図６は図４のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。

図４，５に示すチェーンは、一対の内プレート１，１が中空円筒状のブシュ２によって連結され、ブシュ２の外周面とローラ１３の内周面との間には、後述する複数の針状ころ１４が組み込まれている。また、一対の内プレート１，１の両外側にはそれぞれ外プレート５が配置され、これら一対の外プレート５，５がブシュ２に回転自在に挿入されたピン６によって連結されている。

図４，５に示すように、ローラ１３はローラ本体１３ａとローラブシュ１３ｂとからなっている。ローラ本体１３ａはその両側面の内径側に環状段部１３ｃが形成されている。ローラブシュ１３ｂは自己潤滑性を有するカーボン含浸セラミック製で円筒状に形成されている。そして、ローラ本体１３ａの内周面にローラブシュ１３ｂの外周面が圧入して取り付けられている。これにより、ローラ本体１３ａの環状段部１３ｃとローラブシュ１３ｂの外周面により複数の玉１９の軌道溝１８を形成している。また、ブシュ２の外周面とローラブシュ１３ｂの内周面との間には、複数の針状ころ１４が組み込まれている。

また、自己潤滑性を有するカーボン含浸セラミック製スラスト軸受板１７がローラ１３の両側面に対向してそれぞれ配置され、ブシュ２の外周に装着されている。また、スラスト軸受板１７と対向するローラ１３の両側面の軌道溝１８との間には複数の玉１９を転動自在に保持している。

そして、図４，５に示すチェーンにおいては、ブシュ２はころ軸受の内輪としての機能を有し、ローラ１３はころ軸受の外輪としての機能を有し、ブシュ２とローラ１３との間に介在する複数の針状ころ１４はころ軸受のラジアル荷重を支持する転動体としての機能を有し、ローラ１３とスラスト軸受板１７との間に介在する複数の玉１９はころ軸受のアキシアル荷重を支持する転動体としての機能を有している。したがって、ブシュ２とローラ１３と複数の針状ころ１４とスラスト軸受板１７と複数の玉１９とから、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を負荷できる針状ころ軸受を構成している。

また、図６は図４のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示しており、図６に示す変更例であるスラスト軸受板は、図４のスラスト軸受板１７に替えて使用することができる。図６に示すスラスト軸受板１７’は、複数の玉１９が当接する面に断面円弧状の軌道溝１７’ａが形成されている。そして、複数の玉１９がスラスト軸受板１７’の軌道溝１７’ａに接触して転動する際、図４のスラスト軸受板１７に比して大きなアキシアル荷重を受けることができる。

上記のように構成される図４，５に示すチェーンの作用及び効果を以下に説明する。ローラ１３が回転し、アキシアル荷重が負荷されると、ローラ１３に負荷されるアキシアル荷重は複数の玉１９とスラスト軸受板１７を介して内プレート１で支持される。そこで、アキシアル荷重が負荷されるローラ１３の両側面とスラスト軸受板１７との間は複数の玉１９により転がり接触となり、従来の滑り接触による摺動による摩耗に比して摩耗寿命が向上する。また、軌道溝１８とスラスト軸受板１７との間に保持されている複数の玉１９はアキシアル荷重のみを受ける構造となっているので、複数の玉１９はラジアル荷重を受ける複数の針状ころ１４の摩耗の影響を受けない。また、ローラ１３の両側面とスラスト軸受板１７との間は複数の玉１９による転がり接触であるので、アキシアル荷重によるローラ１３の回転抵抗が減少し、ローラ１３の回転による騒音も低下する。また、アキシアル荷重によるローラ１３の回転抵抗が減少するため、省エネルギー化が可能となり、ローラ１３の回転変動も防止できる。さらに、複数の玉１９はローラ１３の両側面に設けた軌道溝１８で３方向から保持できる構造であるため、組立時の複数の玉１９の保持が容易であり、組立性が向上する。

本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例３について説明する。図７は本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例３の要部断面図である。図８は図７におけるＺ−Ｚ線断面図である。

図７，８に示すチェーンは、一対の内プレート１，１が中空円筒状のブシュ２によって連結され、ブシュ２の外周面とローラ２３の内周面との間には、複数の円筒ころ２４が組み込まれている。また、一対の内プレート１，１の両外側にはそれぞれ外プレート５が配置され、これら一対の外プレート５，５がブシュ２に回転自在に挿入されたピン６によって連結されている。

図７，８に示すように、ローラ２３の両側面の内径側に断面円弧状環状溝２３ａが設けられている。また、ブシュ２の外周で断面円弧状環状溝２３ａに対向する位置にそれぞれ自己潤滑性を有するカーボン含浸セラミック製スペーサリング２７が装着されている。そして、スペーサリング２７の内側面で複数の円筒ころ２４の端面を支持するとともに、スペーサリング２７の外側面と断面円弧状環状溝２３ａとで軌道溝２８を形成している。そして、軌道溝２８で複数の玉２９を転動自在に保持し、複数の玉２９は内プレート１の側面に当接している。

そして、図７，８に示すチェーンにおいては、ブシュ２はころ軸受の内輪としての機能を有し、ローラ２３はころ軸受の外輪としての機能を有し、ブシュ２とローラ２３との間に介在する複数の円筒ころ２４はころ軸受のラジアル荷重を支持する転動体としての機能を有し、ローラ２３と内プレート１，１との間に介在する複数の玉２９はころ軸受のアキシアル荷重を支持する転動体としての機能を有している。したがって、ブシュ２とローラ２３と複数の円筒ころ２４と複数の玉２９とから、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を負荷できる円筒ころ軸受を構成している。

上記のように構成される図７，８に示すチェーンの作用及び効果を以下に説明する。ローラ２３が回転し、アキシアル荷重が負荷されると、ローラ２３に負荷されるアキシアル荷重は複数の玉２９を介して内プレート１，１で支持される。そこで、アキシアル荷重が負荷されるローラ２３の両側面と内プレート１，１及びスペーサリング２７との間は複数の玉２９により転がり接触となり、従来の滑り接触による摺動による摩耗に比して摩耗寿命が向上する。また、軌道溝２８と内プレート１，１との間に保持されている複数の玉２９はアキシアル荷重のみを受ける構造となっているので、複数の玉２９はラジアル荷重を受ける複数の円筒ころ２４の摩耗の影響を受けない。また、ローラ２３の両側面と内プレート１，１及びスペーサリング２７との間は複数の玉２９による転がり接触であるので、アキシアル荷重によるローラ２３の回転抵抗が減少し、ローラ２３の回転による騒音も低下する。また、アキシアル荷重によるローラ２３の回転抵抗が減少するため、省エネルギー化が可能となり、ローラ２３の回転変動も防止できる。さらに、複数の玉２９はローラ２３の両側面に設けた軌道溝２８で３方向から保持できる構造であるため、組立時の複数の玉２９の保持が容易であり、組立性が向上する。

なお、上記各実施例では、スラスト軸受板、ローラブシュ及びスペーサリングをカーボン含浸セラミック製としているが、これらは、カーボン含浸セラミック製に限定されるものではなく、自己潤滑性を有するものであればよく、カーボンコーティング金属で形成してもよく、また、カーボンファイバーを添加した耐熱樹脂で形成してもよい。なお、耐熱樹脂としては、例えばポリアミド、ポリエーテルケトン等が使用できる。

また、上記各実施例は本発明のころ軸受をチェーンに適用した例を示したが、本発明のころ軸受はヨーク形トラックローラ軸受やスタッド形トラックローラ軸受にも適用できる。

本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例１の要部断面図である。図１におけるＸ−Ｘ線断面図である。図１のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例２の要部断面図である。図４におけるＹ−Ｙ線断面図である。図４のスラスト軸受板の変更例であるスラスト軸受板を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）はその断面図である。本発明のころ軸受を適用したチェーンの実施例３の要部断面図である。図７におけるＺ−Ｚ線断面図である。

符号の説明

１内プレート
２ブシュ（内輪）
３，１３，２３ローラ（外輪）
４，１４針状ころ（転動体）
５外プレート
６ピン
７，７’，１７，１７’ スラスト軸受板
７’ａ，１７’ａ軌道溝
８，１８，２８軌道溝
９，１９，２９玉（転動体）
１３ａローラ本体
１３ｂローラブシュ
１３ｃ環状段部
２３ａ断面円弧状環状溝
２４円筒ころ
２７スペーサリング

Claims

外輪と内輪との間に複数のころを組み込むとともに、前記内輪の外周に装着するスラスト軸受板を前記外輪の両側面に対向してそれぞれ配置したころ軸受において、
前記スラスト軸受板と対向する前記外輪の両側面に軌道溝を設け、該軌道溝と前記スラスト軸受板との間に複数の玉を転動自在に保持したことを特徴とするころ軸受。
外輪と内輪との間に複数のころを組み込んだころ軸受において、
前記外輪の両側面の内径側に断面円弧状環状溝を設け、前記内輪の外周で前記断面円弧状環状溝に対向する位置にそれぞれスペーサリングを装着し、該スペーサリングの内側面で前記複数のころの端面を支持するとともに、前記スペーサリングの外側面と前記断面円弧状環状溝とで軌道溝を形成し、該軌道溝で複数の玉を転動自在に保持したことを特徴とするころ軸受。