JP2013228071A

JP2013228071A - 調心機能付き転がり軸受

Info

Publication number: JP2013228071A
Application number: JP2012101917A
Authority: JP
Inventors: Yoshimoto Kono; 良基河野; Keisuke Torii; 敬介鳥井; Takeshi Nomura; 剛野村; Toshiyoshi Kaku; 俊嘉郭
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】高荷重にも対応可能でありながら、省スペースで、長寿命を達成する調心機能付きの転がり軸受であって、軸受回転時に２分割内輪同士の位置ズレの発生を抑制でき、軸受回転時でも、調心輪と内輪との接点が、前記荷重中心線上に位置するような配置を維持することができる。
【解決手段】前記課題を解決するために、本発明は、内輪が径方向において２分割となっており、内輪同士の端面を貫通し且つ回転軸に平行する貫通孔を２以上有し、内輪同士の突合せ面には、貫通孔に対応する位置に凹部が形成され、凹部に対応する形状を有する中空状のスリーブで一対の突合せ面同士の位置決めを行うとともに、貫通孔を通してボルトで連結させることを特徴とする調心機能付き転がり軸受を提供している。
【選択図】図１

Description

本発明は調心機能を設けた転がり軸受に関する。

例えば圧延機のロール用の軸受等、比較的大荷重が作用し、かつ、調心性が要求される軸を支承する軸受には、一般に、図３に断面図を示すような調心機能付き転がり軸受が用いられる。（特許文献１）この調心機能付き転がり軸受においては、内輪１２に２列の軌道面１２ａ、１２ａが形成されているとともに、外輪１１内周面に２列の軌道面１１ａ、１１ａが設けられ、外輪１１の外周面は球面の一部をなす形状とされている。そして、その内輪１２と外輪１１の間に、前記外輪と内輪とを相対回転させる複数のころ１３が配置されている。

また、前記外輪１１の球面状の外周面に対応する様に、内周面を球面状にした調心輪２０を設けることによって、前記調心輪の軸方向中心と、前記外輪１１及び内輪１２の軸方向中心とが相対的な回動が許容され、前記内輪１２、外輪１１が前記調心輪２０に対して相対的に傾くことがきるようになっている。

特開２００３−３４３５５３号公報

しかしながら、特許文献１の様な調心機能付き転がり軸受にあっては、外輪外径側に調心機能を設けるスペースが必要となり、転動体のピッチ円直径の設計に制約を受けることが懸念されていた。言い換えると、昨今の軸受に要求される高荷重対応という課題に対して、転動体のピッチ円径を拡大し転動体の数を増加させるには限界が有った。また、複列の転動体の荷重中心線が、軸受中心軸に行くにつれ互いに離間するように配置されているため、転動体を受ける内輪の鍔部の強度を向上させる目的で内輪の大型化が避けられず、軸受の軸方向の小型化にも大きな制約となっていた。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、調心輪により調心性を持たせた軸受であって、高荷重にも対応可能でありながら、省スペースで、長寿命を達成する調心機能付きの転がり軸受の提供を目的としている。更に、本発明の転がり軸受は、２分割の内輪を採用しており、該２二つの内輪を組立てる際にそれら互いの突合せ面の位置ズレによるころ回転の不具合を抑制できる軸受構造の提供を目的としている。

前記課題を解決するために、本発明は、固定部材に対して回転部材に調心性を持たせて回転支持するための調心機能付き転がり軸受であって、内輪と外輪、これらの間に転動自在に配置され、複列に設けられた複数の転動体、および調心輪を有し、この調心輪は、回転軸に対して嵌合される内周面と、球面状の外周面を有するとともに、上記内輪の内周面が、上記調心輪の球面状の外周面に密着する球面状に形成されている調心機能付き転がり軸受において、複列に設けられた転動体の荷重中心線が軸受の中心軸に向かうにつれ、互いに接近するように設けられており、内輪が径方向において２分割となっており、内輪同士の端面を貫通し且つ回転軸に平行する貫通孔を２以上有し、内輪同士の突合せ面には、貫通孔に対応する位置に凹部が形成され、凹部に対応する形状を有する中空状のスリーブで一対の突合せ面同士の位置決めを行うとともに、貫通孔を通してボルトで連結させることを特徴とする調心機能付き転がり軸受を提供している。

更に、本発明の調心機能付き転がり軸受は、下記の形態にしてよい。
複列の各転動体の荷重中心線が軸受中心軸上で互いに交差するとともに、調心輪と内輪との接点が、荷重中心線上に位置するように転動体を配置する。
貫通孔は内輪端面の円周方向に等間隔で配置されており、内輪の突合せ面には、前記貫通孔に対応する位置に等間隔で凹部を形成する。
スリーブは、その径方向断面の形状が円形又は多角形にする。

本発明によれば、調心輪を内輪内径側に配置することにより、要求される負荷容量に応じて転動体のピッチ円径を拡大し、転動体数を増加させることで、高荷重の要求に対応が可能となる。また、複列の転動体の各荷重中心線が軸受中心軸上で互いに交差するように、転動体を配置したので、転動体に負荷される荷重が複列の転動体で互いに打ち消す効果が生じ、内輪鍔部の補強も不要になり軸受の省スペース化に寄与できる。さらには、前記荷重中心線上に前記調心輪と前記内輪との接点が位置するように前記転動体を配置したので、円滑な調心が可能になる。更に、２分割の内輪の突合せ面において、スリーブで２つの内輪の接合位置を決めることで、軸受回転時に２分割内輪同士の位置ズレの発生を抑制でき、軸受回転時でも、調心輪と内輪との接点が、前記荷重中心線上に位置するような配置を維持することができる。

本発明の実施形態の調心機能付き転がり軸受を示す断面図である。本発明の実施形態の調心機能付き転がり軸受の内輪分解図である。本発明の実施形態の調心機能付き転がり軸受に用いるスリーブである。本発明実施形態の調心機能付き転がり軸受に用いるスリーブの変形例である。従来の調心機能付き転がり軸受を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の調心機能付き転がり軸受は、図１に示すように、内輪２と、外輪１と、前記内輪２と前記外輪１間に複列配置される複数の転動体３と、前記内輪内径側に調心輪４とを備えている。

調心輪４は中空円筒状に形成され、内径側に回転軸５が貫通固定されているとともに、外径面は凸状の球面形状に形成されている。そして、前記調心輪４の球面状外径面に対応するように、内輪２の内径面も凹状の球面状に形成され、軸受調心機能を可能としている。

複列の転動体３が受ける荷重の中心線Ｓ１、Ｓ２は、各荷重中心線Ｓ１、Ｓ２が軸受中心軸Ｌに向かうにつれ、互いに接近するように設けられており、軸受中心軸上で互いに交差しても良い。

前記内輪２と前記調心輪４との接点は、転動体３に負荷される荷重の中心線Ｓ１、Ｓ２上になるように転動体３を配置している。この様にすることで、外輪１、内輪２、調心輪４通しての荷重伝達方向が一致するため、円滑な調心が可能となる。

また、従来では、調心輪と内輪との組み付けは、調心輪にスリットを入れて、調心輪を縮径させながら内輪を押し込んでいた（不図示）。しかしながら、本発明においては、図２、３に示すように、内輪２は左右対称に２分された分割部材２ａ、２ｂよりなり、それらの突合せ面２１ａ，２１ｂにおいて、凹部２２ａ，２２ｂ及び貫通孔２ｃが設けられている。凹部２２ａ，２２ｂは、中空のスリーブ６の形状に合わせる形状となっている。本実施形態では、スリーブ６は円筒状となっているので、凹部２２ａ，２２ｂは円形の底面２２１ａ，２２１ｂを有する。まず円筒状の中空状のスリーブ６と、分割部材２ａ、２ｂの何れ一方とを結合させ、次に凸球面状の調心輪４に対して、該結合された部分と分割部材２ａ、２ｂの何れ他方とをスライドさせて覆う。最後に分割部材２ａ、２ｂに設けられた各貫通孔２ｃなどをボルト固定する。スリーブ６を利用することで、軸受けを取付ける際に分割部材２ａ、２ｂの突合せ面２１ａ，２１ｂの位置合わせが容易になり、内輪２と調心輪４との組付けが容易に行えるようになった。
図示していないが、各貫通孔２ｃは内輪２の端面の円周方向上に等間隔で配置されており、内輪２の突合せ面２１ａ，２１ｂには、貫通孔２ｃに対応する位置に等間隔で凹部２２ａ，２２ｂを形成することが好ましい。
又、本実施形態の変形例として、図４に示す長方形のスリーブ６´を利用し、分割部材２ａ、２ｂと嵌合させる。これにより、同様な作用効果を得ることができる。

上記に説明したような構造を採用する事により、調心機能付き転がり軸受の高荷重要求に容易に対応できると共に、軸受の省スペース化に寄与し、円滑な調心を行うことに寄与できる。また、調心輪の組み付けも容易に行うことが出来る。

１外輪
２内輪
３転動体
４調心輪
５回転軸
２ａ，２ｂ分割部材
２２ａ，２２ｂ凹部
２ｃ貫通孔
６スリーブ
６´ スリーブ

Claims

固定部材に対して回転部材に調心性を持たせて回転支持するための調心機能付き転がり軸受であって、内輪と外輪、これらの間に転動自在に配置され、複列に設けられた複数の転動体、および調心輪を有し、この調心輪は、回転軸に対して嵌合される内周面と、球面状の外周面を有するとともに、前記内輪の内周面が、前記調心輪の球面状の外周面に密着する球面状に形成されている調心機能付き転がり軸受において、前記複列に設けられた転動体の荷重中心線が前記軸受の中心軸に向かうにつれ、互いに接近するように設けられており、
前記内輪が径方向において２分割となっており、前記内輪同士の端面を貫通し且つ回転軸に平行する貫通孔を２以上有し、前記内輪同士の突合せ面には、前記貫通孔に対応する位置に凹部が形成され、前記凹部に対応する形状を有する中空状のスリーブで一対の前記突合せ面同士の位置決めを行うとともに、前記貫通孔を通してボルトで連結させることを特徴とする調心機能付き転がり軸受。
前記複列の各転動体の荷重中心線が軸受中心軸上で互いに交差するとともに、前記調心輪と前記内輪との接点が、前記荷重中心線上に位置するように転動体を配置することを特徴とする請求項１記載の調心機能付き転がり軸受。
前記貫通孔は前記内輪端面の円周方向に等間隔で配置されており、前記内輪の突合せ面には、前記貫通孔に対応する位置に等間隔で凹部を形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の調心機能付き転がり軸受。
前記スリーブは、その径方向断面の形状が円形又は多角形であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の調心機能付き転がり軸受。