JP2016190734A - 円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具 - Google Patents

Abstract

【課題】円錐ころ軸受の外輪への追加工無しで、作業安全性を向上しつつ、外輪をハンドリングすることができる円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具を提供する。【解決手段】円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具１０は、アイボルト１２を有し、貫通孔１３が形成された基部１４と、外輪３のテーパー状の外輪軌道面３ａと接触可能な傾斜面１６を有し、円周方向に離間した２本の腕部１５と、をそれぞれ備えた２本のフォーク部材１１と、各フォーク部材１１の貫通孔１３をそれぞれ貫通し、２本のフォーク部材１１を保持する棒状部材３０と、各フォーク部材１１を棒状部材３０に対して半径方向に位置決めするナット４０，４１と、を備える。そして、２本のフォーク部材１１は、２本の腕部１５の傾斜面１６が外輪軌道面３ａと接触した状態で、ナット４０，４１によって棒状部材３０に位置決めされることで、外輪３を保持可能としている。【選択図】図１

Description

本発明は、円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具に関し、特に、４列円錐ころ軸受や複列円錐ころ軸受をメンテナンスする際に使用される円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具に関する。

従来、鉄鋼設備の熱間圧延機や冷間圧延機に使用されるロールネック用軸受では、圧延荷重またはベンダー荷重によるラジアル荷重と、ロールミスアライメントや圧延機の構造・機構上から生じるアキシアル荷重を同時に負荷できる、４列円錐ころ軸受や複列円錐ころ軸受が一般的に使用されている。

例えば、図５に示す密封型４列円錐ころ軸受１０１は、２つの単列外輪部材１０２ａ，１０２ｂ及び複列外輪部材１０３と、２つの複列内輪部材１０４と、単列外輪部材１０２ａ，１０２ｂ（以下、単に「外輪１０２ａ，１０２ｂ」とも称す。）と複列内輪部材１０４、及び複列外輪部材１０３と複列内輪部材１０４間に転動自在に配設された複数の円錐ころ１０５と、円錐ころ１０５を所定の間隔で保持する保持器１０６と、を備える。軸方向中央に配置された複列外輪部材１０３と、その軸方向両側に配置された単列外輪部材１０２ａ，１０２ｂとの間には、外輪間座１０７がそれぞれ配置され、また、２つの単列外輪部材１０２ａ，１０２ｂの各軸方向外端部には、シールケース及びオイルシールを備えた密封装置１０８が設けられる。

また、ロールネック用軸受では、エンドユーザーにて定期的にメンテナンスが実施される。その際、該軸受１０１は、図５に示すような軸受吊り治具１１０を用いて、チョック１１１(ハウジング)から取り外され、軸受の分解、洗浄が行われ、軸受１０１の各構成部品の点検が行われる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２１８６１号公報

ところで、ロールネック用軸受としての４列円錐ころ軸受や複列円錐ころ軸受が大型である場合、外輪１０２ａ，１０２ｂだけでも重量が大きい。このため、チョック１１１から取り外され、縦方向に配置された軸受１０１からさらに上方の外輪１０２ａを取り外したり、取り付ける際には、例えば、外輪１０２ａと外輪間座１０７との合わせ面に、ドライバーや金属板などを無理に押し込んで隙間を作り、その隙間に吊り上げベルトを通して、外輪１０２ａをハンドリングしていた。
しかしながら、上記方法では、外輪１０２ａの端面に傷が発生し、この傷に起因して軸受損傷に至る可能性がある。さらに、人為的に外輪１０２ａを持ち上げることから、取り扱い安全性の改善が求められていた。

一方、外輪１０２ａの端面に吊り下げ用のボルト穴を設けたり、外周面に切り欠き、溝、穴などを設けて外輪１０２ａをハンドリングする方法もあるが、この場合には追加工が必要となる。
さらに、このような上方の外輪１０２ａをハンドリングする際の課題は、図６に示すオープン型の４列円錐ころ軸受１０１Ａにおいても、同様に存在する。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、円錐ころ軸受の外輪への追加工無しで、作業安全性を向上しつつ、外輪をハンドリングすることができる円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具であって、
ワイヤ接続部を有し、貫通孔が形成された基部と、外輪のテーパー状の外輪軌道面と接触可能な傾斜面を有し、軸受の円周方向に離間した２つ以上の腕部と、をそれぞれ備えた２つ以上のフォーク部材と、
前記各フォーク部材の前記貫通孔をそれぞれ貫通する２つ以上の棒状部分を備え、前記２つ以上のフォーク部材を保持する保持部材と、
前記各フォーク部材を前記棒状部分に対して半径方向に位置決めする位置決め部材と、
を備え、
前記２つ以上のフォーク部材は、前記２つ以上の腕部の傾斜面が前記外輪軌道面と接触した状態で、前記位置決め部材によって前記棒状部分に位置決めされることで、前記外輪を保持可能であることを特徴とする円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
（２）前記棒状部分の端部には、雄ねじ部が形成され、
前記位置決め部材は、前記棒状部分の雄ねじ部に螺合するナットであることを特徴とする（１）に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
（３） 前記フォーク部材は、前記基部に前記ワイヤ接続部としてのアイボルトが取り付けられ、前記２つ以上の腕部が前記基部に対して屈曲して設けられたアイボルト付きフォークであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
（４） 前記フォーク部材は、前記基部に前記ワイヤ接続部としてのアイボルトが取り付けられ、前記２つ以上の腕部の少なくとも一つが、前記２つ以上の腕部間の間隔が可変となるように、前記基部に取り付けられるアイボルト付きフォークであることを特徴とする（１）又は（２）に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
（５） 前記保持部材は、両端部に雄ねじ部を有し、２本の前記フォーク部材を保持する棒状部材であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。

本発明の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具によれば、ワイヤ接続部を有し、貫通孔が形成された基部と、外輪のテーパー状の外輪軌道面と接触可能な傾斜面を有し、円周方向に離間した２つ以上の腕部と、をそれぞれ備えた２つ以上のフォーク部材と、各フォーク部材の貫通孔をそれぞれ貫通する２つ以上の棒状部分を備え、２つ以上のフォーク部材を保持する保持部材と、各フォーク部材を棒状部分に対して半径方向に位置決めする位置決め部材と、を備える。そして、２つ以上のフォーク部材は、２つ以上の腕部の傾斜面が外輪軌道面と接触した状態で、位置決め部材によって棒状部分に位置決めされることで、外輪を保持可能としている。これにより、円錐ころ軸受の外輪への追加工無しで、作業安全性を向上しつつ、外輪をハンドリングすることができる。

本発明の一実施形態に係るハンドリング治具を用いて複列円錐ころ軸受の外輪を吊り上げる過程を説明するための図である。 図１に使用されるフォーク部材の斜視図である。 第１変形例に係るフォーク部材の斜視図である。 第２変形例に係るフォーク部材の斜視図である。 一般的な４列円錐ころ軸受を軸受吊り治具を用いてチョックから取り外した状態を示す断面図である。 一般的なオープン型の４列円錐ころ軸受をハンドリングする状態を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具について、図面に基づいて詳細に説明する。
なお、本実施形態では、図１に示すように、軸線方向が上下方向を向くようにして、下方の外輪（図示せず）が取り外され、内輪２を枕木６の上に配置した複列円錐ころ軸受１において、ハンドリング治具１０を用いて、上方の外輪３を内輪２、円錐ころ４、及び保持器５から取り外す過程を例に説明する。

図２にも示すように、本実施形態の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具１０は、部分円筒状の鋼板からなる２つ以上（本実施形態では、２本）のフォーク部材１１と、フォーク部材１１を保持する保持部材としての棒状部材３０と、各フォーク部材１１を棒状部材３０に対して半径方向に位置決めする位置決め部材としての一対のナット４０、４１と、を有する。

各フォーク部材１１は、アイボルト１２が取り付けられ、棒状部材３０が貫通する貫通孔１３が形成された、部分円筒状の基部１４と、該基部１４に対して屈曲し、円周方向に離間して設けられた２つ以上（本実施形態では、２本）の腕部１５と、を有するアイボルト付きフォークである。
なお、貫通孔１３の内径は、フォーク部材１１が、棒状部材３０に保持された状態で、棒状部材３０に対して回転して、外輪３の内周面に挿入できるように、棒状部材３０の外径よりも大きく設計されている。

また、各腕部１５は、外輪３のテーパー状の外輪軌道面３ａと略平行で、該外輪軌道面３ａと接触可能な傾斜面１６を有して部分円筒状に形成される。また、各腕部１５の先端部には、外輪軌道面３ａや円錐ころ４を接触によって傷付けないように曲面状の面取り１７が施されている。

各腕部１５の厚さ寸法ｔは、複列円錐ころ軸受１に挿入される際に、外輪軌道面３ａと保持器５の外周面との間に入るように設計されている。また、各腕部１５の幅寸法ｗは、複列円錐ころ軸受１に挿入される際に、外輪軌道面３ａと保持器５の外周面との間で、円錐ころ４同士の間に入るように設計されている。さらに、２本の腕部１５間の間隔ｄは、複列円錐ころ軸受１に挿入される際に、これらの間に位置する円錐ころ４と干渉しないように設計されている。

棒状部材３０は、両端部に雄ねじ部３２を有し、各フォーク部材１１に形成された貫通孔１３を貫通して２本のフォーク部材１１を保持する。１対のナット４０，４１は、各フォーク部材１１の両面で、棒状部材３０の各雄ねじ部３２と螺合することで、各フォーク部材１１を棒状部材３０に対して半径方向に位置決めする。

したがって、図１に示すように、ハンドリング治具１０に外輪３を保持させる際には、まず、各フォーク部材１１が棒状部材３０に対する移動が許容されるように、ナット４０，４１を緩めておく。そして、複列円錐ころ軸受１の外輪軌道面３ａ、保持器５の外周面、及び円錐ころ４によって形成される空間Ｓにフォーク部材１１の腕部１５を挿入する。

その後、各フォーク部材１１の２本の腕部１５の傾斜面１６を外輪軌道面３ａに接触させた状態で、各フォーク部材１１をナット４０，４１の締め付けによって棒状部材３０に位置決めさせることで、ハンドリング治具１０に外輪３が保持される。

そして、上述したようにして、外輪３を保持したハンドリング治具１０は、２本のフォーク部材１１の各アイボルト１２に架け渡された吊り上げワイヤ５０を介して、図示しない吊り上げ装置の吊り上げ用フック５１によって吊り上げられ、残りの構成部品から取り外される。

以上説明したように、本実施形態の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具１０によれば、アイボルト１２を有し、貫通孔１３が形成された基部１４と、外輪３のテーパー状の外輪軌道面３ａと接触可能な傾斜面１６を有し、円周方向に離間した２本の腕部１５と、をそれぞれ備えた２本のフォーク部材１１と、各フォーク部材１１の貫通孔１３をそれぞれ貫通し、２本のフォーク部材１１を保持する棒状部材３０と、各フォーク部材１１を棒状部材３０に対して半径方向に位置決めするナット４０，４１と、を備える。そして、２本のフォーク部材１１は、２本の腕部１５の傾斜面１６が外輪軌道面３ａと接触した状態で、ナット４０，４１によって棒状部材３０に位置決めされることで、外輪３を保持可能としている。これにより、複列円錐ころ軸受１の外輪３への追加工無しで、作業安全性を向上しつつ、外輪３をハンドリングすることができる。

また、本実施形態は、両端部に雄ねじ部３２を有する棒状部材３０によって、２本のフォーク部材１１を保持し、且つ、ナット３０，３１によってフォーク部材１１を位置決めする構成としているので、外輪用ハンドリング治具１０の構造を簡潔に構成することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、フォーク部材１１の形状は、上記実施形態に限定されず、２つ以上であればよく、例えば、図３に示すフォーク部材１１ａのように、３本の腕部１５を有するアイボルト付きフォークであってもよい。

或いは、図４に示すフォーク部材１１ｂのように、基部１４ａと２つ以上の腕部１５ａとを別部材とし、各腕部１５ａに基部１４の円筒形状に沿った根元部１８を設けて、各腕部１５ａを締結部材１９によって取り付けるアイボルト付きフォークであってもよい。また、この場合、基部１４には、円周方向に沿って延びるスリット２０が設けられており、該スリット２０内の任意の位置で各腕部１５ａを固定することができ、各腕部１５ａ同士の間隔を可変とすることができる。これにより、フォーク部材１１ｂは、円錐ころ軸受１の円錐ころ４間の間隔に応じて、各腕部１５ａ同士の間隔を変更して使用することができる。
なお、締結部材１９は、スリット２０内を円周方向にスライド可能な構造とし、所定の位置で締結部材１９を固定することで、各腕部１５ａを基部１４ａに対して固定するようにしてもよい。

なお、上記実施形態のハンドリング治具１０は、２本のフォーク部材１１を用いて外輪３のハンドリングを行っているが、本発明は、２本のフォーク部材１１に限定されず、３本以上のフォーク部材１１によってハンドリングを行ってもよい。この場合、保持部材は、フォーク部材１１の数に応じて、２つ以上の棒状部分を有する構成であればよい。例えば、保持部材は、端部に雄ねじ部３２を有する２つ以上の棒状部分３１が、図１に示す中心Ｏから、各フォーク部材１１に向けてそれぞれ延びるような構成であってもよい。
即ち、図１に示す、２本のフォーク部材１１を保持する本実施形態の棒状部材３０は、２つの棒状部分３１が直線状に結合されたものとして、本発明の保持部材に含まれる。

また、本実施形態では、棒状部分３１の端部に雄ねじ部３２が形成され、位置決め部材として、棒状部分３１の雄ねじ部３２に螺合するナット４０，４１を使用しているが、本発明の位置決め部材は、各フォーク部材１１を棒状部分３１に対して半径方向に位置決めするものであれば、これに限定されない。

さらに、本発明のハンドリング治具１０は、複列円錐ころ軸受１の外輪３に限定されず、図５に示した密封型４列円錐ころ軸受１０１の外輪１０２ａや、図６に示したオープン型４列円錐ころ軸受１０１Ａの外輪１０２ａにも適用可能である。

１ 複列円錐ころ軸受（転がり軸受）
２ 内輪
３ 外輪
３ａ 外輪軌道面
４ 円錐ころ
５ 保持器
１０ 外輪用ハンドリング治具
１１、１１ａ、１１ｂ フォーク部材
１２ アイボルト（ワイヤ接続部）
１３ 貫通孔
１４、１４ａ 基部
１５、１５ａ 腕部
１６ 傾斜面
３０ 棒状部材（保持部材）
３１ 棒状部分
３２ 雄ねじ部
４０、４１ ナット（位置決め部材）

Claims (5)

1. 円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具であって、
   ワイヤ接続部を有し、貫通孔が形成された基部と、外輪のテーパー状の外輪軌道面と接触可能な傾斜面を有し、軸受の円周方向に離間した２つ以上の腕部と、をそれぞれ備えた２つ以上のフォーク部材と、
   前記各フォーク部材の前記貫通孔をそれぞれ貫通する２つ以上の棒状部分を備え、前記２つ以上のフォーク部材を保持する保持部材と、
   前記各フォーク部材を前記棒状部分に対して半径方向に位置決めする位置決め部材と、
   を備え、
   前記２つ以上のフォーク部材は、前記２つ以上の腕部の傾斜面が前記外輪軌道面と接触した状態で、前記位置決め部材によって前記棒状部分に位置決めされることで、前記外輪を保持可能であることを特徴とする円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
2. 前記棒状部分の端部には、雄ねじ部が形成され、
   前記位置決め部材は、前記棒状部分の雄ねじ部に螺合するナットであることを特徴とする請求項１に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
3. 前記フォーク部材は、前記基部に前記ワイヤ接続部としてのアイボルトが取り付けられ、前記２つ以上の腕部が前記基部に対して屈曲して設けられたアイボルト付きフォークであることを特徴とする請求項１又は２に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
4. 前記フォーク部材は、前記基部に前記ワイヤ接続部としてのアイボルトが取り付けられ、前記２つ以上の腕部の少なくとも一つが、前記２つ以上の腕部間の間隔が可変となるように、前記基部に取り付けられるアイボルト付きフォークであることを特徴とする請求項１又は２に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。
5. 前記保持部材は、両端部に雄ねじ部を有し、２本の前記フォーク部材を保持する棒状部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の円錐ころ軸受の外輪用ハンドリング治具。

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