JP2007064437A - 円錐ころ軸受、軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受の組み込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に組み込むことができる円錐ころ軸受、組み込み時に使用される軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受の組み込み方法を提供する。
【解決手段】 円錐ころ軸受は、各間座３１を内輪３２側に拘束する軸受組み込み用側輪３９を有する。円錐ころ軸受を組み込む際に、間座３１に設けられた突出部３６上に、軸受組み込み用側輪３９に備えられた張出部を位置させることにより、間座３１を内輪３２側へ拘束する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、円錐ころ軸受を構成する部材を容易に組み込むことができる円錐ころ軸受、軸受を組み込む時に使用される軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受の組み込み方法に関する。

円錐ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪の間に配置される円錐ころと、円錐ころの間隔を保持する保持器とからなる。上記した保持器には、プレス保持器、成型保持器、揉みぬき保持器、ピン型保持器等、複数の種類があり、それぞれの特徴を活かし、使用用途や生産性、組み込み性等に応じて円錐ころ軸受に使用される保持器の種類が選択される。

ここで、保持器としてプレス保持器およびピン型保持器を使用した円錐ころ軸受の構成および組み込み方法について説明する。

図８は、プレス保持器１０５を表す図解的概略図である。図８を参照して、プレス保持器１０５は、内輪に組み込まれたときに内輪の小鍔側に配置される小径側環状部１０６と、内輪に組み込まれたときに内輪の大鍔側に配置される大径側環状部１０７と、円錐ころを収容するためのポケット１０８を形成するように、小径側環状部１０６と大径側環状部１０７とを連結する複数の柱部１０９とを有する。柱部１０９により、ポケット１０８に収容された円錐ころ１０３の間隔が保持される。ここで、内輪の形状に沿ってプレス保持器１０５が組み込まれるように、小径側環状部１０６の直径は、大径側環状部１０７の直径よりも小さく構成されている。

次に、上記したプレス保持器１０５を含む円錐ころ軸受１０１の構成について説明する。図９は、プレス保持器１０５を含む円錐ころ軸受１０１の断面図である。図９を参照して、円錐ころ軸受１０１は、内輪１０２と、外輪１０４と、内輪１０２と外輪１０４との間に配置された複数の円錐ころ１０３と、円錐ころ１０３の間隔を保持するプレス保持器１０５とを有する。円錐ころ軸受１０１は、円周方向に複数の円錐ころ１０３を有し、各円錐ころ１０３の間隔をプレス保持器１０５、具体的にはプレス保持器１０５の柱部が保持している。

ここで、円錐ころ軸受１０１を組み込む方法について説明する。まず、円錐ころ軸受１０１を構成する部材のうち、内輪１０２と円錐ころ１０３とプレス保持器１０５とを組み込む方法について説明すると、プレス保持器１０５の小径側環状部１０６の直径を、プレスおよび拡径用の金型を用いて拡大させる。次に、小径側環状部１０６の直径が拡大されたプレス保持器１０５の各ポケット１０８に、円錐ころ１０３をそれぞれ挿入する。円錐ころ１０３を挿入後、円錐ころ１０３を保持したプレス保持器１０５を、円錐ころ１０３の大端面が内輪１０２の大鍔に接するように、内輪１０２に取り付ける。その後、プレス保持器１０５の拡大された小径側環状部１０６の直径を、プレスおよび加締め用の金型を用いて加締めて、元の形状、すなわち、小径側環状部１０６の直径が拡大される前の直径に戻す。このようにして、内輪１０２と円錐ころ１０３とプレス保持器１０５とを組み込む。その後、組み込まれた内輪１０２と円錐ころ１０３とプレス保持器１０５の集合体と、外輪１０４とを組み込む。

次に、ピン型保持器を使用した円錐ころ軸受の構成および組み込み方法について説明する。図１０は、ピン型保持器１１５を含む円錐ころ軸受１１１の断面図である。図１０を参照して、円錐ころ軸受１１１は、内輪１１２と、外輪１１４と、内輪１１２と外輪１１４との間に配置される円錐ころ１１３と、円錐ころ１１３の間隔を保持するピン型保持器１１５とを有する。ピン型保持器１１５は、円錐ころ１１３に設けられた小端面から大端面に貫通する貫通穴に挿通するピン１１６と、小端面側に突出したピン１１６の小径側端部を保持する小径側側板１１７と、大端面側に突出したピン１１６の大径側端部を保持する大径側側板１１８とを含む。

ここで、円錐ころ軸受１１１を組み込む方法について説明する。まず、円錐ころ１１３と、小径側側板１１７と、大径側側板１１８とを、内輪１１２の所定位置に配置する。その後、小径側側板１１７が位置する円錐ころ１１３の小端面側からピン１１６を挿入し、小径側側板１１７に設けられた貫通穴および円錐ころ１１３に設けられた貫通穴に挿通させる。挿通後、ピン１１６の大径側端部と大径側側板１１８に設けられたねじ穴とを螺合させ、保持する。その後、小端面側に突出しているピン１１６の小径側端部と小径側側板１１７に設けられた貫通穴とを溶接することにより、ピン１１６を固定し、保持する。その後、組み込まれた内輪１１２と円錐ころ１１３とピン型保持器１１５の集合体と、外輪１１４とを組み込む。なお、ピン１１６の小径側端部を溶接して小径側側板１１７に固定する際には、作業性を向上させる観点から、溶接面、すなわち小端面側を上方とし、かつ、平行な面とする必要がある。
実開平５−９２５３７号公報（段落番号０００７、図１）

上記したように、円錐ころ軸受の保持器にプレス保持器を使用する場合は、組み込み時において、小径側環状部の直径を拡径したり、加締めたりするプレスや金型が必要となり、組み込む際の設備が大掛かりになる。特に、大型の円錐ころ軸受に使用する場合には、プレスや金型も大型にする必要があり、問題がある。

また、ピン型保持器を使用する場合は、少なくともピン、小径側側板、大径側側板といった部品を揃えなければならず、部品点数が多くなる。また、組み込み方法においても、溶接工程や螺合工程も必要となるため、容易に組み込むことができない。

この発明は、容易に組み込むことができる円錐ころ軸受、組み込み時に使用される軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受の組み込み方法を提供することを目的とする。

この発明に係る円錐ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数の円錐ころと、隣接する円錐ころの間に配置され、ころピッチ円直径において隣接する円錐ころに当接する面の間隔が円錐ころの小径側端面から大径側端面に向かって徐々に大きくなっている複数の間座を含み、この複数の間座が互いに分離して設けられている間座型保持器と、各間座を内輪側に拘束する側輪とを有する。

このように構成することにより、互いに分離した複数の間座は、組み込み時に側輪によって内輪側に拘束されるため、各間座の配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなる。また、間座が内輪側に拘束されることにより、各間座の間に配置される円錐ころも内輪側に拘束されるため、円錐ころの配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなり、円錐ころ軸受を容易に組み込むことができる。

さらに、円錐ころ軸受を組み込む際には、プレス保持器を含む円錐ころ軸受のように、組み込む際にプレスや金型を使用することなく容易に組み込むことができる。また、ピン型保持器を含む円錐ころ軸受のように、組み込む際の溶接工程や螺合工程を要さず、容易に組み込むことができる。

なお、円錐ころ軸受ではないが、そのような分離型の間座を含む玉軸受に関する技術が、上記した実開平５−９２５３７号公報（特許文献１）に記載されている。しかし、特許文献１に記載されている分離型の間座は、玉軸受に使用されるものであるため、単純に上記した技術を円錐ころ軸受に適用できるものではない。円錐ころ軸受の場合、分離型の間座は、テーパー形状を有する円錐ころの間に配置されているため、たとえば、軸の回転等によって、円錐ころの大径側に移動させようとする力が働き、間座はころ長さ方向の大径側に移動してしまう。このような場合、たとえば、間座の大径側端面と、円錐ころの大端面を案内する内輪の大鍔面とを当接状態にする等、各間座のころ長さ方向の移動を規制する移動規制手段を備えることにより、安定して隣接する円錐ころの間に配置することができる。

また、上記した間座は、ころピッチ円直径において隣接する円錐ころに当接する面の間隔が円錐ころの小径側端面から大径側端面に向かって徐々に大きくなっているため、隣接する円錐ころの間に配置した場合に、円錐ころの転動面に沿うように配置することができ、円錐ころと間座とのころ長さ方向の間隔を一定に保つことができる。

好ましくは、間座は、円錐ころの端面から突出する突出部を含み、側輪は、突出部上に位置するように張出した張出部を含む。こうすることにより、間座に設けられた突出部上に、側輪に設けられた張出部を位置させることができるため、容易に間座を内輪側に拘束することができる。また、突出部を円錐ころの端面と当接させることにより、突出部を、前述した間座のころ長さ方向の移動を規制する移動規制手段とすることができる。

この発明の他の局面においては、軸受組み込み用側輪は、複数の円錐ころと隣接する円錐ころの間に配置される複数の間座とを内輪に組み込む際に使用される。ここで、上記した軸受組み込み用側輪は、複数の間座の上方に位置し、この間座を内輪側に拘束する張出部を有する。

このように構成することにより、間座および円錐ころを内輪に組み込む際に、軸受組み込み用側輪に含まれる張出部を複数の間座の上方に位置させることができ、間座を内輪側に拘束することができる。

好ましくは、各間座は、円錐ころの端面側に突出する突出部を有し、軸受組み込み用側輪に含まれる張出部は、各間座の突出部上に位置する。こうすることにより、軸受組み込み用側輪を用いて間座および円錐ころを内輪に組み込む際に、間座に設けられた突出部上に、軸受組み込み用側輪に設けられた張出部を位置させることができるため、容易に間座を内輪側に拘束することができる。

この発明のさらに他の局面においては、円錐ころ軸受の組み込み方法は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に配置される複数の円錐ころと、隣接する円錐ころの間に配置され、ころピッチ円直径において隣接する円錐ころに当接する面の間隔が円錐ころの小径側端面から大径側端面に向かって徐々に大きくなっている複数の間座を含み、この複数の間座が互いに分離して設けられている間座型保持器とを有する円錐ころ軸受の組み込み方法である。ここで、各間座は、円錐ころの端面側に突出する突出部を含み、円錐ころおよび間座を内輪に組み込むときに、各間座の突出部上に位置するように張出した張出部を有する側輪を用いて、円錐ころおよび間座を内輪側に拘束する。

このような組み込み方法により、互いに分離した複数の間座は、組み込み時に側輪によって内輪側に拘束されるため、各間座の配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなる。また、間座が内輪側に拘束されることにより、各間座の間に配置される円錐ころも内輪側に拘束されるため、円錐ころの配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなり、円錐ころ軸受を容易に組み込むことができる。

この発明によれば、互いに分離した複数の間座は、組み込み時に側輪によって内輪側に拘束されるため、各間座の配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなる。また、間座が内輪側に拘束されることにより、各間座の間に配置される円錐ころも内輪側に拘束されるため、円錐ころの配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなり、円錐ころ軸受を容易に組み込むことができる。

また、間座および円錐ころを内輪に組み込む際に、軸受組み込み用側輪に含まれる張出部を複数の間座の上方に位置させることができ、間座を内輪側に拘束することができる。

さらに、上記した組み込み方法により、互いに分離した複数の間座は、組み込み時に側輪によって内輪側に拘束されるため、各間座の配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなる。また、間座が内輪側に拘束されることにより、各間座の間に配置される円錐ころも内輪側に拘束されるため、円錐ころの配置が崩れたり、内輪から脱落するおそれがなくなり、円錐ころ軸受を容易に組み込むことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図２は、この発明の一実施形態に係る間座型保持器に含まれる間座１１を示す図である。図２を参照して、間座１１は、隣接する円錐ころの間に配置されたときに、円錐ころの転動面に沿った曲面を有する案内面１２ａ、１２ｂを含む。隣接する円錐ころの間に配置されたときに、案内面１２ａ、１２ｂは、円錐ころを案内する。また、隣接する円錐ころの間に配置されたときに、ころピッチ円直径において隣接する円錐ころに当接する面である案内面１２ａと案内面１２ｂとの周方向の間隔は、小径側端面１３から大径側端面１４に向かって徐々に大きくなっている。こうすることにより、隣接する円錐ころの間に間座１１を配置したときに、円錐ころの転動面に沿うように配置することができ、円錐ころと間座とのころ長さ方向の間隔を一定に保つことができる。

図３は、図２に示した間座１１を含む間座型保持器を備える円錐ころ軸受２１を、間座１１を含む断面で表した断面図である。図４は、図３に表した円錐ころ軸受２１に備えられる円錐ころ２３ｂと、円錐ころ２３ｂに隣接する円錐ころ２３ａと、間座１１とを、円錐ころ２３ａ、２３ｂの小端面側から見た図である。図３および図４を参照して、円錐ころ軸受２１は、内輪２２と、外輪２４と、内輪２２と外輪２４の間に配置された複数の円錐ころ２３ａ、２３ｂと、隣接する円錐ころ２３ａ、２３ｂの間隔を保持する間座１１を含む間座型保持器とを備える。間座１１は、円錐ころ２３ａと円錐ころ２３ｂの間に、その案内面１２ａ、１２ｂが円錐ころ２３ａ、２３ｂの転動面とそれぞれ対面するように配置される。

ここで、間座１１は、それぞれ分離しているため、ころ長さ方向の移動を規制する必要があるが、間座１１のころ長さ方向の移動を規制する移動規制手段として、円錐ころ２３ａ、２３ｂの大端面を案内する内輪２２の大鍔面２５と、円錐ころ２３ａ、２３ｂの間に配置されたときに対面する間座１１の大径側端面１４とを当接状態にしたり、内輪２２の小鍔の最大外径を間座１１の下面１６よりも大きくして、間座１１のころ長さ方向の移動を規制してもよい。

次に、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受、軸受を組み込む際に使用される軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受を組み込む方法について説明する。図５は、突出部３６が設けられた間座３１を、隣接する円錐ころ３３ａ、３３ｂの間に配置した状態を表す図である。また、図１は、軸受組み込み用側輪３９を使用して、内輪３２に間座３１および円錐ころ３８を組み込む状態を示す図である。

図５を参照して、まず、間座３１の大径側端面３４に、隣接する円錐ころ３３ａ、３３ｂの大端面側に突出する突出部３６を設ける。同様にして、間座３１の小径側端面に、隣接する円錐ころ３３ａ、３３ｂの小端面側に突出する突出部３７を設ける。

次に、図１を参照して、内輪３２に間座３１および円錐ころ３８を組み込む。この場合、まず、複数の円錐ころ３８をほぼ等間隔に配置し、その間に各間座３１を配置していく。その後、各間座３１の大径側端面に設けられた突出部３６を、軸受組み込み用側輪３９に設けられた張出部で覆うことにより、内輪３２側に拘束する。ここで、軸受組み込み用側輪とは、環状の部材であって、間座を内輪側に拘束することができる部材である。この場合、間座３１に設けられた突出部３６の上方に、軸受組み込み用側輪３９に備えられた張出部を位置させることにより、間座３１を内輪３２側へ拘束する。

このように構成することにより、間座３１を内輪３２側に確実に拘束することができる。したがって、内輪３２に対して、組み込み時に多少の衝撃や傾きがあったとしても、間座３１の配置が崩れたり、間座３１が内輪３２から脱落したりすることはない。また、間座３１が内輪３２側に拘束されることにより、各間座３１の間に配置される円錐ころ３８も内輪３２側に拘束されるため、円錐ころ３８の配置が崩れたり、内輪３２から脱落するおそれがなくなる。

その後、間座３１と円錐ころ３８とが組み込まれた内輪３２と、外輪とを組み込み、この発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受が組み込まれる。

なお、このような突出部３６、３７を円錐ころ３８の端面と当接状態とすることにより、間座３１がころ長さ方向へ移動しようとしても、間座３１の突出部３６、３７が円錐ころ３８の小端面または大端面に引っ掛り、ころ長さ方向への移動が規制されることになる。したがって、突出部３６、３７は、ころ移動規制手段としても使用することができる。

また、上記の実施の形態においては、間座の端面に突出部を設け、突出部と軸受組み込み用側輪に備えられた張出部とを当接させることにより内輪に拘束することとしたが、これに限らず、間座を円錐ころの端面を越えて延びるように突出させ、その突出部分の上方に軸受組み込み用側輪を位置させることによって、内輪に拘束することにしてもよい。

このようにして円錐ころ軸受を組み込むことにより、円錐ころ軸受を組み込む際に、プレス保持器のように、底拡げ用、加締め用のプレスや金型を要することなく、また、ピン型保持器のように、螺合工程および溶接工程を経ることなく、容易に円錐ころ軸受を組み込むことができる。

なお、図１において、大径側端面に設けられた突出部を、軸受組み込み用側輪で拘束することとしたが、これに限らず、小径側端面に設けられた突出部についても同様に、軸受組み込み用側輪で拘束することにしてもよい。

図６は、この場合の円錐ころ軸受４１の断面図である。図６を参照して、間座４５の小径側端面に設けられた突出部４６は、内輪４２の小鍔側に位置する軸受組み込み用側輪４８の張出部によって拘束され、大径側端面に設けられた突出部４７は、内輪４２の大鍔側に位置する軸受組み込み用側輪４９の張出部によって拘束される。こうすることにより、間座４５の内輪４２側への拘束力をより強くすることができる。

また、内輪の形状を変更して、軸受組み込み用側輪と内輪とを係合させるようにしてもよい。図７は、この場合の円錐ころ軸受５１を示す断面図である。図７を参照して、内輪５２の小鍔および大鍔には、軸受組み込み用側輪を係合することができる段部５３、５４が設けられている。また、軸受組み込み用側輪５８、５９には、段部５３、５４に係合できるように、係合穴が設けられている。この段部５３、５４および係合穴を利用して、軸受組み込み用側輪５８、５９と内輪５２とを係合させることにより、軸受組み込み用側輪５８、５９と内輪５２とを拘束することができる。その結果、間座５５の内輪５２側への拘束力をさらに強くすることができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係る円錐ころ軸受、組み込み時に使用される軸受組み込み用側輪および円錐ころ軸受の組み込み方法を使用することにより、円錐ころ軸受を容易に組み込むことができるため、特に大型の円錐ころ軸受や高負荷容量が要求される円錐ころ軸受を組み込む際に有効に利用できる。

軸受組み込み用側輪３９を使用して、内輪３２に間座３１および円錐ころ３８を組み込む状態を示す図である。 円錐ころ軸受に備えられる間座型保持器に含まれる間座１１を示す図である。 図２に示す間座１１を含む間座型保持器を備える円錐ころ軸受２１を示す断面図である。 円錐ころ２３ａ、２３ｂと間座１１を小端面側から見た図である。 突出部３６を含む間座３１を、隣接する円錐ころ３３ａ、３３ｂの間に配置した状態を表す図である。 軸受組み込み用側輪４８、４９を用いた場合の円錐ころ軸受４１の断面図である。 軸受組み込み用側輪５８、５９と内輪５２とを係合させた場合の円錐ころ軸受５１の断面図である。 従来におけるプレス保持器１０５の図解的概略図である。 従来におけるプレス保持器１０５を含む円錐ころ軸受１０１を表した断面図である。 従来におけるピン型保持器１１５を含む円錐ころ軸受１１１を表した断面図である。

符号の説明

１１，３１，４５，５５ 間座、１２ａ，１２ｂ 案内面、１４，３４ 大径側端面、１５ 上面、１６ 下面、２１，４１，５１ 円錐ころ軸受、２２，３２，４２，５２ 内輪、２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，３８ 円錐ころ、２４ 外輪、２５ 大鍔面、３６，３７，４６，４７ 突出部、３９，４８，４９，５８，５９ 軸受組み込み用側輪、５３，５４ 段部。

Claims (5)

1. 外輪と、
   内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の円錐ころと、
   隣接する前記円錐ころの間に配置され、ころピッチ円直径において隣接する前記円錐ころに当接する面の間隔が前記円錐ころの小径側端面から大径側端面に向かって徐々に大きくなっている複数の間座を含み、この複数の間座が互いに分離して設けられている間座型保持器と、
   前記各間座を内輪側に拘束する側輪とを有する円錐ころ軸受。
2. 前記間座は、前記円錐ころの端面から突出する突出部を含み、
   前記側輪は、前記突出部上に位置するように張出した張出部を含む、請求項１に記載の円錐ころ軸受。
3. 複数の円錐ころと隣接する前記円錐ころの間に配置される複数の間座とを内輪に組み込む際に使用されるものであって、
   前記複数の間座の上方に位置し、この間座を内輪側に拘束する張出部を有する、軸受組み込み用側輪。
4. 前記各間座は、前記円錐ころの端面側に突出する突出部を有し、前記張出部は、前記各間座の突出部上に位置する、請求項３に記載の軸受組み込み用側輪。
5. 外輪と、
   内輪と、
   前記外輪と前記内輪との間に配置される複数の円錐ころと、
   隣接する前記円錐ころの間に配置され、ころピッチ円直径において隣接する前記円錐ころに当接する面の間隔が前記円錐ころの小径側端面から大径側端面に向かって徐々に大きくなっている複数の間座を含み、この複数の間座が互いに分離して設けられている間座型保持器とを有する円錐ころ軸受の組み込み方法であって、
   前記各間座は、前記円錐ころの端面側に突出する突出部を含み、
   前記円錐ころおよび間座を内輪に組み込むときに、前記各間座の突出部上に位置するように張出した張出部を有する側輪を用いて、前記円錐ころおよび間座を内輪側に拘束する、円錐ころ軸受の組み込み方法。

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