JP2010515870A - ローラー軸受におけるローラーを案内するための櫛状側板リテーナ及びローラー軸受 - Google Patents

Abstract

重荷重に耐えるリテーナを提供することが発明の課題である。リテーナ(5)は、ローラー軸受(1)におけるローラー(4)を案内するもので、多数のローラー(4)と、該ローラーがその間に配列され、ローラーを案内するよう構成された台座(8,9)を有する二つのリテーナ側板(7)と、該側板を連結する複数の連結部材(13,14)を有する。連結部材(13,14)の半径方位位置が、連結領域を決める。一つの連結部材(13,14)及び／または少なくともひとつの台座(8,9)が少なくとも一つの連結領域に配列されている。連結部材(13,14)及び／叉は台座(8,9)は、ローラー(4)の回転軸(10)の位置により決められる境界の半径方向内側の領域に設けられている。

Description

本発明は、請求項１の包括概念に従うローラー軸受におけるローラーを案内するための櫛状側板リテーナ及びその櫛状側板リテーナを有するローラー軸受に関する。

このようなローラー軸受は、一般的に、外輪、内輪及びこれら外輪と内輪の間に、多くはリテーナにより保持された多数のローラーから構成されている。リテーナはとくに、ローラーを互いに分離し、ローラーを均等な距離に保つ役目を果たす。

刊行物DE１００３１４２７C2は、圧延機において用いられるような大型の軸受に関連しており、その大型軸受はボルト式リテーナを有している。ボルトリテーナは、互いに平行に設けられ、多数のボルトにより互いに連結されたリテーナ板から構成されており、各ボルトはローラー、例えば円筒ローラーを支持している。ボルトを受けるために、各ローラーは中心部の穴を有している。ボルトは、通常は、その端部にネジ部が設けられており、リテーナ板にねじ込まれている。ボルトの他端部は、リテーナを軸受に組付けた後装着されたローラーと共に、他のリテーナ板に溶接固定されている。

刊行物DE４２２７６６２A1は、後に述べる先行技術を記述しており、ラジアルローラー軸受を開示している。この軸受は、二つの円板からなるリテーナを有しており、この円板は、その対向面に、ポケットを形成する凹部を有しており、この凹部は板により互いに分離されており、円板はローラーの間に設けられた連結部材により距離をもって保持連結されている。リテーナの安定性向上のために、円板は、各ローラーの間において、半径方向に重なる連結部材により互いに連結されている。

DE１００３１４２７C2
DE４２２７６６２A1

従って、本発明は、強い荷重に対してもリテーナにかかる適正な荷重設計を確保できる新しいリテーナ形状を提供することをその課題としている。

上記課題は、請求項１の特徴を有する櫛状側板リテーナと請求項１３の特徴を有するローラー軸受により解決される。好ましい叉は有利な本発明の実施例が、下位請求項や以下の説明および図面から明らかとなる。

発明に従って、ローラー軸受のローラーの案内と収容のための櫛状リテーナ側板が提案される。ローラー軸受は任意の形態に形成しうるが、好ましくは、ラジアルローラー軸受、特に、円錐ローラー軸受、叉は円筒ローラー軸受として形成される。

櫛状リテーナ側板は、その中に保持されているローラーを互いに分離し、その間に均等な距離を保ち、ローラーの脱落を防止し、ローラーを荷重が掛らない軸受領域へ導くという課題を有している。

このために、櫛状側板リテーナは二つのリテーナ側板を有している。この側板は、好ましくは環状叉は円形状に形成され、この間にローラーが少なくとも部分的に配列されている。特にローラーの端縁叉は端面の案内のために、リテーナ側板は、多数の連結台座を有している。この台座は、リテーナ側板のローラーに向かう側とその反対側に位置されている。

連結台座は、好ましくは、突出部及び／叉は断面楔状の台座として形成され、この台座は、ローラーに面した側に、凹状の外形を有しており、ローラーの外形に適合され、少なくとも部分的にこれを案内している。連結台座の軸方向長さは、好ましくは、リテーナ側板の間隔の三分の一、特に四分の一より小さい。連結台座は、好ましくは、円周上に規則的に分散されて、リテーナ側板が櫛状に形成されている。

櫛状側板リテーナは、二つのリテーナ側板を連結および／叉は距離を保って保持するために形成及び／叉は配置された多数の連結部材を有している。ローラーの間の半径方向に延びる領域及び／叉は連結部材が配置されているローラー間の間隙を連結領域と定義する。連結部材は、特にローラーの間に配置されている。

本発明に従って、少なくとも一つの連結領域に一つの連結部材と少なくとも一つの連結台座が配置されており、該連結部材が、連結台座に対して少なくとも部分的に各リテーナ側板の変形方向内側に配列されるように提案する。その境界は、ローラーの回転軸の位置により決められる。連結部材及び場合によっては連結台座の位置は、ローラーが各リテーナ側板を通過する（仮想）通過点に関連して定められる。他の言い方をすれば、各リテーナ側板の半径方向内側の領域は、リテーナ側板の中間点と前記通過点の距離に相当する半径で描く円により限定されている。

この新しいリテーナ形状により、異なる利用形態に対して最適な負荷を得るようにローラー軸受を組立てることが可能となる。

構造上有利な実施形態においては、連結部材はボルトとして形成される。特に、このボルトは、その両端に肩部が形成されるように、その両端に小径部が形成されており、この肩部がリテーナ側板及び／または連結台座に当接し、リテーナ側板を所定の距離を持ってリテーナ側板を保持している。

可能な代替実施例においては、少なくとも一つの連結領域において、連結部材が、完全に半径方向内側領域の内側に、また少なくとも一つの連結台座が完全にこの内側領域の外側に配置されている。このようにすれば、櫛状側板リテーナの安定性がさらに半径方向内側にある連結部材により生じ、他方、半径方向外側にある連結台座により案内が行われる。

更に別の代替実施例においては、連結台座と連結部材は先の代替実施例と正反対に配列されており、少なくとも一つの連結台座が半径方向内側領域の内部に、また連結部材が半径方向内側領域の外に配置されている。この場合においては、ローラーの案内は、半径方向内側にある連結台座により確保される。これは、外側走行輪、場合によっては外輪が棚部を有するローラー軸受においては特に有利である。

更に別の代替実施例においては、連結台座と共に、連結領域の連結部材も半径方向内側領域の内部に配置されており、その結果、例えば櫛状側板リテーナは、すでに組付け状態で、半径方向外側からローラーに組付けることができる。

特に有利で安定した本発明の実施例においては、一体成形された連結部材が、各リテーナ側板上の少なくとも二つの互いに離れた受け容れ部材により受けられている。好ましくは、受け容れ部材は半径方向に重なる叉は少なくとも部分的に重なっている。

好ましい形態においては、受け容れ部材の一つは半径方向内側領域の径方向外側に、また受け容れ部材の一つは半径方向内側領域の径方向内側に配置されている。このような配置により、一個のボルトに比較して高いリテーナの安定性が得られ、二つの並んだボルトによる組立に比較して、より少ない組立費用出済む。

更に好ましいのは、受け容れ部材の固定が少なくとも一つの連結台座に配置されていることである。このようにすれば、連結部材が櫛状側板の高強度部分に固定され、櫛状側板リテーナのより高い安定性が得られる。

特に好ましい実施例においては、コスト上有利に製造できることに加えて、受け容れ部材が通孔叉は袋孔として形成され、この孔に叉は孔を通して連結部材が受けられ叉は案内される。一般に、リテーナ側板と連結部材の固定は任意の連結技術により得られるが、溶接、リベット、ネジとめ叉は接着が好ましい。

特に成功した実施例は、架橋部を有する二つのボルトを一体的に形成した連結部材を有している。この連結部材は、Ｈ形の形状を有し、架橋部は好ましくは中央部に配置されている。架橋部と二つボルトにおけるボルト叉はボルトの一部の連結は、凹凸結合、一体結合叉は締付け結合とすることができる。連結部材は、好ましくは、金属により成形できる。可能な代替構成としては、ボルト叉はボルトの一部を金属で形成し、架橋部を合成樹脂で形成できる。その他の代替構成として、連結部材は全て合成樹脂から形成できる。

好ましいさらに別の形態においては、架橋部の両面にローラーに面した側に凹状案内面を有しており、ローラーの案内と離間保持をしている。

特に、H形状の連結部材においては、二つおき、三つおきまたは四つおきのローラー間隙を連結領域として形成すれば十分である。同時に櫛状側板リテーナとローラーとの組立が簡単または初めて可能となる。

この発明のもう一つの対象は、請求項記載のまたはすでに述べたような櫛状側板リテーナを有するローラー軸受特にラジアルローラー軸受である。この場合、ローラー軸受は、大型軸受または大型ローラー軸受（以後、まとめて大型軸受という）として形成されている。大型軸受とは、好ましくは、外径が３００ミリメートル好ましくは４２０ミリメートル特に１０００ミリメートルより大きいローラー軸受と定義する。

好ましい実施例においては、ローラー軸受は、通孔無しおよび／又はローラー軸受鋼により形成された多数のローラーを有している。初めに述べたように、従来使用された公知のボルトリテーナは、ボルトを入れる通孔を有するローラーを有している。通孔の必要性は、その剛性の理由から浸炭鋼により製造しなければならず、これが高い製品コストをもたらしていた。発明に従う櫛状側板リテーナの採用により、通孔の必要がなくなり、ローラーのために、好適な軸受鋼が使用できる。

さらに好ましい実施例においては、櫛状側板リテーナは、ローラーを組付け済みまたは組付けない組立て済みユニットとしてローラー軸受に組付けできる。組付け済みのローラー軸受に溶接される従来使用されてきたボルトリテーナでは、スラグや溶滴によるよごれやリテーナの変形が起こることがあったが、櫛状側板リテーナにおいては、ローラー軸受に組付ける前に、予め組付けできるので、組付け済みユニットとしてローラー軸受に組付けできるので、軸受を組付け作業時に損傷したり、汚染物の放射により汚染することがない。櫛状側板リテーナの、軸受特に軸受輪への取り付け前にローラーを組付けるか後に組付けるかは、ローラー軸受の外輪または内輪に棚部が設けられているか否かによる。

特別の実施例においては、少なくとも軸受輪、特に内輪または外輪特にねじ式の棚部を有している。

この発明のその他の有利な特徴や作用は、この発明の好ましい実施例の以下の説明と図から明らかとなる。

図１は、本発明による第一実施例として、円筒ローラー軸受の軸線と平行な切断面で切った三次元的に示した円筒ローラー軸受の断面概観図を示している。 図２は、本発明による第二実施例として、第二の円筒ローラー軸受の軸受外輪とローラーを部分的に除いた半径方向から見た三次元概観図を示している。 図３は、図２の円筒ローラー軸受のローラーが全部組みつけられた場合の三次元概観図を示している。

以下の図において、対応する部材または同一部材は、それぞれ同じ参照番号が当てられる。

図１は、本発明による第一実施例として、三次元的に示した円筒ローラー軸受１の断面概観図を示している。この円筒ローラー軸受１は、内輪２と外輪３を有し、これらの間に、多数の円筒ローラー４が櫛状側板リテーナ５内に転がり可能に支持されており、公知のように、外輪３が内輪２に対して回転できるようになっている。

内輪２には、棚部が形成されていないが、外輪３には、側部に半径方向内方に向く棚部６が形成されている。この棚部は、外輪３と一体的に形成されてもよいし、ねじ込み式であってもよい。

櫛状側板リテーナ５は、側方に向き合う二つの平行なリテーナ側板７を有しており、円筒ローラー４側面に対して位置決めされている。

図１に示された、可能な第一の代替構造においては、各リテーナ側板７は、円筒ローラー４同士の間隙毎に外台座８と内台座９を有している。各台座８，９は、例えば各リテーナ側板７に一体的に形成されている。台座８叉は台座９は、軸方向に延びて、円筒ローラーの約四分の一を側部において包囲している。台座８叉は９によって、二つのリテーナ側板７に側方に向き合うポケットが形成され、この中に円筒ローラー４の端部が配置され及び／叉は支持されている。各円筒ローラー４に当たる台座８叉は９の側面は、可能な代替実施例においては、円筒ローラー４の形状に適合され、凹面状に形成されている。他の可能な実施例においては、円筒ローラー４に向かう側面は平面に形成されている。

破線１０により、図１の最前の円筒ローラー４のローラー軸線が示めされている。ローラー軸線１０がリテーナ側板７を貫通する想像上の点により、一つの円の半径が決められる。この円はリテーナ側板７を半径外部領域１１と半径内部領域１２に分ける。

外側台座８は半径外側領域１１に配され、内側台座９は半径内側領域１２に配されるように台座８，９は分布している。

櫛状側板リテーナ５を安定させるために、このリテーナには、ボルトとして形成された多数の連結部材を有している。この場合、円筒ローラー４間の間隙毎に、一つのボルト１３が配列されている。このボルト１３は、その両端部が中央部に対して直径が小さくされており、肩部が形成され、該肩部が台座８に設けられた孔の表面に当接し、櫛状側板リテーナ５の安定した保持を図る。

要約すると、この第一実施例は、間隙毎に叉は連結領域ごとに、内側台座８場合により外側台座９および半径外側領域１２に配置されたボルト１３を有している。

更に別の実施例においては、ボルト１３が、半径外側領域に代えて半径内側領域１２に配列されている。この場合、ボルト１３は類似の方法で、内側台座９に案内され及び／叉は固定されている。この別の実施例は、ローラー間隙ごと叉は連結領域ごとに外側台座８場合によっては内側台座９及び半径内側領域１２に配列されたボルト１３を有している。

さらに別の実施例においては、間隙ごとに叉は連結領域ごとに、内側台座９と半径外側領域１１に配列されたボルト１３を有している。この場合、外側台座８が設けられない。この実施例は、櫛状側板リテーナ５の組立を簡単にする。

更に別の実施例においては、櫛状側板リテーナ５は外側台座８と半径内領域１２に配列されたボルト１３を有している。この実施例においては、内側台座９が省かれている。

図２は、この発明の第二の実施例を第二の円筒ローラー軸受１として断面三次元的に斜め上方から見た図をしめす。良く見えるようにするために、外輪３は図から省かれ、二つのローラー４だけが示されている。図２の円筒状ローラーは図１の円筒状ローラーと同じに形成されており、ボルト１３の代わりにＨ型の連結部材１４が設けられていることが違っている。この連結部材がリテーナ側板７――その一つだけが示されている――を連結している。

連結部材１４は図２の右下側に詳細に示されている。連結部材１４は、ダブルボルト構造として形成され、互いに平行でその中間部材１６により一体的に結合された二本のボルト１５を有している。図２に示されたボルト１５は、全長に亘り均一な直径を有しているが、変形実施例として、その両端部を細くして、図１に示されたボルト１３と同様に肩部を形成し、リテーナ側板７の間隔を所定に保つようにすることもできる。中間部材１６は、その両面に、円筒ローラー４に対向し円筒ローラー４の曲面に適合する湾曲面を有している。図２の中間部材１６は、変形実施例では、中央部を外してリテーナ側板７に配置され、円筒ローラー軸受内のオイル叉はグリスの循環が改良される。組立状態においては、ボルト１５は、半径方向に合同叉は少なくとも重なるように、配置されている。

半径外側のボルト１５は、第一の貫通穴１７を通して外側台座８に案内されており、半径内側ボルト１５は、リテーナ側板７を通る第二の貫通孔１８内に固定されている。

定義として、図２のリテーナ側板７も半径外側領域１１と内側領域１２に図１の場合と同様に分けることができる。この場合外側台座８叉は第一貫通穴１７は半径外側領域１１に設け、第二の貫通孔１８は半径内側領域１２に設けられ、連結部材１４が少なくとも部分的に半径内側領域１２に配列され叉は固定されている。

別の実施例においては、外側台座８の代わり叉はそれに加えて内側台座９が設けられている。

図３は、図２の円筒ローラー軸受１を全ての円筒ローラー４を組付けた状態で示す。図３から分かるように、二つおきの円筒ローラー４の間隙毎に連結部材１４が配置されている。このことは、中間部材１６による安定作用により、連結部材１４をすき間をおいて配置した櫛状側板リテーナ５でも十分な安定性を与えることができる。それに加えて、隙間を置いた配置により、ローラー組付けのための十分な場所が確保できる。

図１から図３に示され、説明された櫛状側板リテーナ５の代替実施例は、――必要な適合化の後で――円錐ローラー軸受においても同様に用いることもできる。

櫛状側板リテーナ５は、予め組立てられた状態で、円筒ローラー１に組付けることができる。特に、円筒ローラー軸受１内での汚れを伴う仕上げ工程を行わなくてもよい。図１から図３に示された円筒ローラー軸受１は、オプションとして、外径が３００ミリメートル以上の大型軸受とすることができる。円筒ローラー３の材料は、通常のものである。

１：円筒ローラー軸受
２：内輪
３：外輪
４：円筒ローラー
５：櫛状側板リテーナ
６：棚部
７：側板
８：半径外側台座
９：半径内側台座
１０：回転軸
１１：半径方向外側領域
１２：半径方向内側領域
１３：ボルト
１４：連結部材
１５：ボルト
１６：中間部材
１７：第一通孔
１８：第二通孔

Claims (15)

1. 複数のローラー(4)と
   その間に該ローラー(4)が配置され、該ローラーを案内するために形成された複数の台座(8,9)を有する二つのリテーナ側板(7)と
   該二つの側板(7)を連結するために形成され、その周方位角において連結領域を決める連結部材(13,14)とを有する、ローラー軸受(1)のローラー(4)を案内するための櫛状側板リテーナ(5)において、
   少なくとも一つの連結領域において、一つの連結部材(13,14)及び／叉は少なくとも一つの台座(8,9)が配置されており、該連結部材(13,14)叉は該台座(8,9)は、少なくとも部分的に各リテーナ側板(7)における、該ローラーの回転軸(10)の位置により決められる境界の半径方向内側領域(12)に設けられていることを特徴とするローラー軸受(1)のローラー(4)を案内するための櫛状側板リテーナ(5)。
2. 前記連結部材が、ボルト(13)として形成されている請求項１に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
3. 少なくとも一つの連結領域において、前記連結部材(13,14)が、前記半径方向内側領域(12)の内側に配置され、前記少なくとも一つの台座(8)が前記半径方向内側領域(12)の外側に配置されていることを特徴とする請求項１叉は２に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
4. 少なくとも一つの連結領域において、前記少なくとも一つの台座(8)が前記半径方向内側領域(12)の内側に配置され、前記連結部材(13,14)が、前記半径方向内側領域(12)の外側に配置されていることを特徴とする請求項１叉は２に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
5. 少なくとも一つの連結領域において、前記少なくとも一つの台座(9)と前記連結部材(13)が、前記半径方向内側領域(12)の内側に配置されていることを特徴とする請求項１叉は２に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
6. 前記連結部材(13,14)が、各々のリテーナ側板(7)に設けられた少なくとも二つの互いに分離した受け容れ部材(17,18)に固定されていることを特徴とする請求項１ないし５の一つに記載の櫛状側板リテーナ(5)。
7. 前記受け容れ部材の一つ(17)が前記半径方向内側領域(12)の外側に配置され、前記受け容れ部材の一つ(18)が前記半径方向内側領域(12)の内側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
8. 前記受け容れ部材(17)が、前記少なくとも一つの台座(8)に設けられていることを特徴とする請求項６叉は７に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
9. 前記受け容れ部材が通孔(17,18)として形成されていることを特徴とする請求項６ないし８の一つに記載の櫛状側板リテーナ(5)。
10. 前記連結部材(14)が、架橋部(16)を有するボルト対(15)として一体的に形成されている請求項６ないし９の一つに記載の櫛状側板リテーナ(5)。
11. 前記架橋部(16)がその両面にローラー(4)を案内する凹状案内面を有する請求項１０に記載の櫛状側板リテーナ(5)。
12. 二つごとのローラー(4)の間隙が連結領域として形成されている請求項１ないし１１の一つに記載の櫛状側板リテーナ(5)。
13. 先行する請求項の一つに記載の櫛状側板リテーナ(5)を有しているローラー軸受特にラジアルローラー軸受(1)であって、大型軸受として形成されたローラー軸受特にラジアルローラー軸受(1)。
14. 多数のローラー(4)が、通孔を有せず及び／叉はローラー軸受鋼により形成されている請求項１３記載のローラー軸受。
15. 櫛状側板リテーナ(5)が予め組立てられたユニットとして、ローラー軸受に組付けられている、及び／叉は組付け可能である請求項１３叉は１４記載のローラー軸受。

Images