JP2009197930A - 円錐ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】スパッタの除去を簡単安価にでき、かつ、組み立ておよび点検が容易である円錐ころ軸受を提供すること。
【解決手段】内輪２の外周面に、内輪２の外周円錐軌道面１２の大径側のみに鍔部１４を形成する。内輪２の外周面における内輪２の鍔部１４よりも軸方向の外方側に環状凹部２７を形成する。環状の脱落防止部材８の径方向の内方の端部が、環状凹部２７に収容されるように、脱落防止部材８を、ビス５０で、ピンタイプ保持器６の第２環状部２２の軸方向の外方の端面に固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、円錐ころ軸受に関し、特に、風力発電装置や鉄鋼圧延機に使用されれば好適な円錐ころ軸受に関する。

従来、円錐ころ軸受としては、特開２００５−１１４００６号公報に記載されているものがある。

この円錐ころ軸受は、外輪、内輪、保持器アッセンブリを備える。上記外輪は、その円錐軌道面の軸方向の両側に鍔部を有さない一方、上記内輪は、その円錐軌道面の軸方向の大径側に大鍔を有し、その円錐軌道面の軸方向の小径側に小鍔を有する。

上記保持器アッセンブリは、複数の円錐ころと、ピンタイプ保持器とからなっている。

上記各円錐ころは、その軸中心に沿って延在する貫通穴を有している。上記ピンタイプ保持器は、小径環状部、大径環状部および複数のピンを有し、小径環状部は、周方向に等間隔に貫通穴を有する一方、大径環状部は、周方向に等間隔にねじ穴を有している。

上記保持器アッセンブリは、上記円錐ころの貫通穴にピンを挿通した後、円錐ころの円錐外周面の小径側の貫通穴の開口から突出している部分の一部を、小径環状部の貫通穴に挿入した後、その一部を、小径環状部の貫通穴に溶接により固定する一方、上記円錐ころの円錐外周面の大径側の貫通穴の開口から突出している部分を、大径環状部のねじ穴に螺合により固定することにより、形成されている。

上記従来の円錐ころ軸受では、保持器アッセンブリを作成した後、内輪に保持器アッセンブリを組み付けようとしても、内輪の小鍔と、円錐ころの大径端面とが接触して、内輪に保持器アッセンブリを組み込むことができない。

そこで、上記従来の円錐ころ軸受は、内輪の円錐軌道面に複数の円錐ころを配置した上で、ピンタイプ保持器を組み立て、最後に外輪を組み付けて、組み立てられている。
特開２００５−１１４００６号公報（第１図）

本発明者は、次の課題を見出した。

すなわち、上記従来の円錐ころは、内輪の円錐軌道面に円錐ころを配置してから、保持器を組み立てなければならないから、組み立ての自由度が低くて、組み立てを行いにくいことがある。

また、上記従来の円錐ころは、内輪の円錐軌道面に複数の円錐ころを配置した上で、ピンタイプ保持器を組み立てなければならないが、ピンタイプ保持器の組み立ての際の溶接工程で、溶接によるスパッタが発生し、このスパッタが、内輪と円錐ころとの間に入り込んでしまうことがある。

この場合、上記内輪と円錐ころとの間に入り込んだスパッタを取り除くのに多数の工数を要し、生産性が格段に悪くなると共に、製造コストが高くなる。

特に、風力の主軸の支持用の円錐ころ軸受は、サイズが非常に大きいため、上記スパッタの除去が大変である。

そこで、本発明の課題は、スパッタの除去を簡単安価にでき、かつ、組み立ておよび点検が容易である円錐ころ軸受を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の円錐ころ軸受は、
円錐軌道面およびその円錐軌道面の軸方向の大径側のみに鍔部を有する内輪と、
円錐軌道面を有する外輪と、
上記内輪の上記円錐軌道面と上記外輪の上記円錐軌道面との間に配置されると共に、円錐外周面と、上記円錐外周面の略軸中心に沿って延在する貫通穴とを有する円錐ころと、
上記円錐ころの上記円錐外周面の軸方向の小径側に位置する第１環状部と、上記円錐ころの上記円錐外周面の上記軸方向の大径側に位置する第２環状部と、上記第１環状部と上記第２環状部とを連結していると共に、上記円錐ころの上記貫通穴に挿通されたピンとを有する保持器と、
上記第２環状部の軸方向の上記円錐ころ側とは反対側に位置すると共に、上記円錐ころが上記内輪の外周面の軸方向の上記円錐軌道面の小径側から脱落することを防止する脱落防止部材と
を備えることを特徴としている。

本発明によれば、内輪の円錐軌道面の小径側に鍔部が存在しないから、複数の円錐ころと、保持器とを有する保持器アッセンブリを作成してから、その保持器アッセンブリと、内輪とを組み付けることができる。したがって、ピンと、上記第１環状部（小径環状部）とを溶接する際に発生するスパッタが、内輪に付着することがないから、ピンと、上記第１環状部との溶接の際に発生するスパッタの除去を簡単安価に行うことができる。

また、本発明によれば、円錐ころが上記内輪の外周面の軸方向の上記円錐軌道面の小径側から脱落することを防止する脱落防止部材を備えるから、内輪の円錐軌道面の小径側に鍔が存在しないにも拘わらず、円錐ころが上記内輪の外周面の軸方向の上記円錐軌道面の小径側から脱落することがない。

したがって、円錐ころ軸受の組み立て時において、外輪の組み付け時に、円錐ころおよび保持器が、内輪から脱落することがなく、円錐ころ軸受を容易に組み立てできる。また、点検時において、円錐ころ軸受から外輪を取り外した際に、円錐ころおよび保持器が、内輪から脱落することがなく、点検を容易に行うことができる。

また、本発明によれば、内輪の円錐軌道面の小径側に鍔部が存在しないから、円錐ころおよび保持器を有する保持器アッセンブリを、内輪を傷付けずに、容易に内輪から取り外すことができる。したがって、上記保持器のみが故障した場合に、保持器を、内輪を廃却することなく交換できる。

本発明の円錐ころ軸受によれば、保持器のピンと、保持器の第１環状部とを溶接する際に発生するスパッタの除去を簡単安価に行うことができる。

また、本発明の円錐ころ軸受によれば、円錐ころが上記内輪の外周面の軸方向の上記円錐軌道面の小径側から脱落することを防止する脱落防止部材を備えるから、内輪の円錐軌道面の小径側に鍔が存在しないにも拘わらず、円錐ころが、内輪の外周面の軸方向の円錐軌道面の小径側から脱落することがない。

したがって、円錐ころ軸受の組み立て時において、外輪の組み付け時に、円錐ころおよび保持器が、内輪から脱落することがなく、円錐ころ軸受を容易に組み立てできる。また、点検時において、円錐ころ軸受から外輪を取り外した際に、円錐ころおよび保持器が、内輪から脱落することがなく、点検を容易に行うことができる。

また、本発明の円錐ころ軸受によれば、内輪の円錐軌道面の小径側に鍔部が存在しないから、円錐ころおよび保持器を有する保持器アッセンブリを、内輪を傷付けずに、容易に内輪から取り外すことができる。したがって、保持器のみが故障した場合に、保持器を、内輪を廃却することなく交換できる。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の模式断面図である。

この円錐ころ軸受は、外輪１、内輪２および保持器アッセンブリ３を備え、保持器アッセンブリ３は、ピンタイプ保持器６、複数の円錐ころ７および脱落防止部材８を有する。

上記外輪１は、内周円錐軌道面１１を有する。

一方、上記内輪２は、外周円錐軌道面１２を有する。上記内輪２は、軸方向の外周円錐軌道面１２の大径側のみに鍔部１４を有する。上記鍔部１４の外周面１５は、円筒状の形状を有している。上記内輪２は、鍔部１４の外周面（以下、第１円筒外周面という）１５の軸方向の外方に、第１円筒外周面１５の外径よりも小さな外径を有する円筒状の外周面１６（以下、第２円筒外周面という）を有する。

上記第１円筒外周面１５は、第２円筒外周面１６に段部１７を介して連なっている。上記第２円筒外周面１６は、上記段部１７の径方向の内方の端から内輪２の軸方向の円錐軌道面１２の大径側の端面１８まで、略軸方向に延在している。上記段部１７および第２円筒外周面１６は、軸方向の外方および径方向の外方の両方に開口する環状凹部２７の内面を画定している。

上記ピンタイプ保持器６は、第１環状部２１、第２環状部２２および複数の棒状のピン２３を有し、複数のピン２３は、第１環状部２１の周方向に互いに間隔をおいて配置されている。

上記第１環状部２１は、第２環状部２２に対して軸方向に間隔をおいて位置している。上記第１環状部２１の内周面の内径の最大値は、第２環状部２２の内周面の内径の最小値よりも小さくなっている。円錐ころ軸受の使用状態において、上記第１環状部２１および第２環状部２２の夫々の軸中心は、略外輪１の軸中心に一致している。

上記第１環状部２１は、その第１環状部２１の軸方向の一方の端面から他方の端面まで延在する複数の貫通穴４０を有し、第２環状部２２は、その第２環状部２２の軸方向の一方の端面から他方の端面まで延在する複数のねじ穴４１を有する。上記複数の貫通穴４０は、第１環状部２１の周方向に略等間隔に互いに間隔をおいて配置され、上記複数のねじ穴４１は、第２環状部２２の周方向に略等間隔に互いに間隔をおいて配置されている。上記各ピン２３の軸方向の片側の端部の外周面には、図示しない雄ねじがきってある。

上記各円錐ころ７は、円錐ころ７の略軸中心上に沿って延在する貫通穴３０を有する。各円錐ころ７の貫通穴３０には、ピン２３が挿通され、ピン２３の一端部は、第１環状部２１に溶接によって固定される一方、ピン２３の上記片側の端部である他端部は、第２環状部２２に螺合により固定されている。

図１に示すように、上記溶接によって、ピン２３の一端部の外面と、第１環状部２１の貫通穴４０の内周面との両方に接触する溶接部８０が形成されている。上記ピン２３の一端部の形状を先細りの形状にすることによって、ピン２３の一端部の外面と、溶接部８０との接触面積を大きくしている。

また、図示は省略するが、ピン２３の外周面において雄ねじが切られている雄ねじ形成部の円錐ころ７側の端には、雄ねじ形成部の外径よりも大きい外径を有するフランジ状のあてが、形成されている。このあてが、第２環状部２２の軸方向の端面に当接するまで、ピン２３を第２環状部２２に螺合するようになっている。上記あてが、第２環状部２２の軸方向の端面に当接している状態で、ピン２３の他端部の先端は、第２環状部２２のねじ穴４１に収容され、ピン２３の他端部が、ねじ穴４１から突出しないようにしている。尚、詳述しないが、あての替わりに、ピンに、周知のぬすみまたは切欠きを設けて、第２環状部に対してピンを位置決めすることもできる。

上記ピンタイプ保持器６と、複数の円錐ころ７とを、このようにして、一体化している。上記第１環状部２１の周方向に隣接する二つのピン２３の周方向の距離は、周方向に隣接する円錐ころ７が接触しない距離になっている。

上記脱落防止部材８は、環状の円板部材であり、第２環状部２２の軸方向の第１環状部２１側とは反対側に位置している。図１に示すように、上記脱落防止部材８の軸方向の一方の端面を、軸方向の隙間がない状態で、第２環状部２２の軸方向の第１環状部２１側とは反対側の端面に、周方向の数カ所においてビス５０で固定している。

上記脱落防止部材８の径方向の内方の端部５９は、上記環状凹部２７に収容されている。言い換えれば、上記脱落防止部材８の径方向の内方の端部５９は、上記環状凹部２７の内面の一部を構成する段部１７に、内輪２の軸方向に重なっている。

このようにして、例えば、風力発電装置の鉛直方向に延在する主軸に、この円錐ころ軸受を組み付ける場合、ピンタイプ保持器６、複数の円錐ころ７および脱落防止部材８を一体化してなる保持器アッセンブリ３と、内輪２とを組み付けて形成された内輪保持器アッセンブリを、内輪２の円錐軌道面１２の大径側より鉛直方向上方に吊り上げた際に、上記脱落防止部材８の径方向の内方の端部５９を、上記段部１７に係合させることにより、保持器アッセンブリ３が、内輪２の外周面の軸方向の円錐軌道面１２の小径側から脱落しないようにしている。

また、上記脱落防止部材８の軸方向の外方の端面６１およびビス５０は、内輪２の軸方向の円錐軌道面１２の大径側の端面１８よりも軸方向の円錐ころ７側（軸方向の内方側）に位置している。

尚、図では、ビス５０の頭部を誇張して描いているため、ビス５０が、端面１８よりも軸方向の外方側に位置しているようにみえるが、実際は、ビス５０は、内輪２の軸方向の円錐軌道面１２の大径側の端面１８よりも軸方向の円錐ころ７側に位置している。

このようにして、内輪２の軸方向の円錐軌道面１２の大径側の端面１８に当接する部材がある場合でも、その部材と、脱落防止部材８およびビス５０とが接触しないようにしている。

上記円錐ころ軸受は、例えば、次のように組み立てられる。

先ず、上記第１環状部２１と第２環状部２２とを、第１環状部２１と第２環状部２２との間隔が、所定の間隔になるように配置する。

続いて、上記各ピン２３において、ピン２３の他端部を、ピン２３のあてが第２環状部２２の軸方向の一方の端面に当接するまで、第２環状部２２にねじ込み、ピン２３の他端部を、第２環状部２２に螺合により固定する。

その後、上記各ピン２３において、円錐ころ７を、円錐ころ７の貫通穴３０にピン２３を収容するように、ピン２３の一端部側からピン２３に挿入する。

続いて、上記各ピン２３において、ピン２３の一端部側を、第１環状部２１の貫通穴４０に所定の距離圧入した後、ピン２３と第１環状部２１とを、第１環状部２１の軸方向の第２環状部２２側とは反対側から溶接し、ピン２３の一端部を第１環状部２１に溶接により固定する。

続いて、一体にされたピンタイプ保持器６および複数の円錐ころ７からなるアッセンブリに、内輪２を、円錐ころ７の外周円錐面の大径側かつ内輪２の円錐軌道面１２の小径側から挿入して、上記アッセンブリに内輪２を組み付ける。

続いて、上記アッセンブリに、ビス５０を用いて、環状の脱落防止部材８を固定して、脱落防止部材８を含む保持器アッセンブリ３を形成する。

最後に、外輪１を、保持器３の第１環状部２１側かつ外輪１の内周円錐軌道面１１の大径側から軸方向に挿入して、外輪１を、内輪２および保持器アッセンブリ３に組み付けて、円錐ころ軸受の組み立てを完了する。

上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、内輪２の円錐軌道面１２の小径側に鍔部が存在しないから、複数の円錐ころ７と、ピンタイプ保持器６とを有する保持器アッセンブリ３を作成してから、その保持器アッセンブリ３を、内輪２に組み付けできる。したがって、上記ピン２３と、第１環状部（小径環状部）２１とを溶接する際に発生するスパッタが、内輪２に付着することがないから、ピン２３と、第１環状部２１との溶接の際に発生するスパッタの除去を簡単安価に行うことができる。

また、上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、円錐ころ７が内輪２の外周面の軸方向の円錐軌道面１２の小径側から脱落することを防止する脱落防止部材８を備えるから、内輪２の外周円錐軌道面１２の小径側に鍔が存在しないにも拘わらず、円錐ころ７が内輪２の外周面の軸方向の円錐軌道面１２の小径側から脱落することがない。

したがって、外輪１の組み付け時に、円錐ころ７およびピンタイプ保持器６が、内輪２から脱離することがなく、円錐ころ軸受を容易に組み立てできる。また、点検時において、円錐ころ軸受から外輪１を取り外した際に、円錐ころ７およびピンタイプ保持器６が、内輪２から脱離することがなく、点検を容易に行うことができる。

また、上記実施形態の円錐ころ軸受によれば、内輪２の円錐軌道面１２の小径側に鍔部が存在しないから、円錐ころ７およびピンタイプ保持器６を有する保持器アッセンブリ３を、内輪２を傷付けずに、容易に内輪２から取り外すことができる。したがって、上記ピンタイプ保持器６のみが故障した場合に、ピンタイプ保持器６を、内輪２を廃却することなく交換できる。

尚、上記実施形態の円錐ころ軸受では、内輪２の外周面が、内輪２の内周円錐軌道面１２の大径側かつ鍔部１４よりも軸方向の外方側に環状凹部２７を有していたが、この発明では、内輪２が、内輪２の内周円錐軌道面１２の大径側かつ鍔部１４よりも軸方向の外方側に環状凹部を有していなくても良い。この場合、脱落防止部材を、脱落防止部材の一部が内輪の軸方向の円錐軌道面の大径側の端面に軸方向に重なるように、第２環状部にビス等で固定することにより、保持器の内輪からの脱落を防止できる。

また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、脱落防止部材８は、環状部材であったが、この発明では、脱落防止部材は、環状部材でなくて、単なる板材であっても良い。

例えば、この発明では、複数の板材からなる脱落防止部材を、各脱落防止部材の一部が、環状凹部に収容されるか、または、各脱落防止部材の一部が、内輪の軸方向の円錐軌道面の大径側の端面に軸方向に重なるように、ピンタイプ保持器の第２環状部（大径環状部）における円錐ころ側とは反対側の端面に、周方向に互いに間隔をおいて固定しても良い。

また、上記実施形態の円錐ころ軸受では、脱落防止部材８を、ビス５０で、ピンタイプ保持器６の第２環状部２２に固定したが、この発明では、脱落防止部材にねじ穴を設け、この脱落防止部材のねじ穴に、ピンの片側の端部を螺合して、脱落防止部材を、ピンに固定しても良い。

本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の軸方向の模式断面図である。

符号の説明

１ 外輪
２ 内輪
３ 保持器アッセンブリ
６ ピンタイプ保持器
７ 円錐ころ
８ 脱落防止部材
１１ 内周円錐軌道面
１２ 外周円錐軌道面
１４ 鍔部
２１ 第１環状部
２２ 第２環状部
２３ ピン
２７ 環状凹部
３０ 円錐ころの貫通穴
４０ 第１環状部の貫通穴
４１ 第２環状部のねじ穴

Claims (1)

1. 円錐軌道面およびその円錐軌道面の軸方向の大径側のみに鍔部を有する内輪と、
   円錐軌道面を有する外輪と、
   上記内輪の上記円錐軌道面と上記外輪の上記円錐軌道面との間に配置されると共に、円錐外周面と、上記円錐外周面の略軸中心に沿って延在する貫通穴とを有する円錐ころと、
   上記円錐ころの上記円錐外周面の軸方向の小径側に位置する第１環状部と、上記円錐ころの上記円錐外周面の上記軸方向の大径側に位置する第２環状部と、上記第１環状部と上記第２環状部とを連結していると共に、上記円錐ころの上記貫通穴に挿通されたピンとを有する保持器と、
   上記第２環状部の軸方向の上記円錐ころ側とは反対側に位置すると共に、上記円錐ころが上記内輪の外周面の軸方向の上記円錐軌道面の小径側から脱落することを防止する脱落防止部材と
   を備えることを特徴とする円錐ころ軸受。

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