JP2017026030A - 総ころ形複列円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】総ころ形複列円筒ころ軸受において、内輪の分割不良による廃棄ロスを無くすと共に、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けや部品点数の増大を避けて非分離化する。
【解決手段】複列外輪６、複列内輪１０、及びつば輪１１，１２を備え、それぞれ一体形にする。複列外輪６は、内周に二つの軌道面３，４及び中つば５を有し、これら各軌道面３，４に円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状にする。複列内輪１０は、外周に二つの軌道面７，８及び中つば９を有し、これら各軌道面７，８に円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状にする。つば輪１１，１２は、複列外輪６に対する圧入によって固定され、一列の円筒ころ１，２を軸方向に支える。
【選択図】図１

Description

この発明は、総ころ形複列円筒ころ軸受に関する。

総ころ形複列円筒ころ軸受は、二列の円筒ころと、二つの軌道面及び中つばを有する一体形の複列外輪とを備え、保持器を備えず、各列のころ本数を最大化したものである。複列外輪の内周は、二つの軌道面のそれぞれに軸受外部から円筒ころを軸方向に配置可能な形状になっている。

従来の総ころ形複列円筒ころ軸受では、一つの軌道面及び両側のつばを有する一体形の内輪を二つ備えている。軸受組立てにおいては、各列の円筒ころを対応の内輪の軌道面に配置した状態に仮保持して、軸方向から複列外輪の軌道面に配置することができる。

これら二つの内輪は、円筒ころと共に複列外輪の内方に挿入後、二列の円筒ころ及び複列外輪と非分離化される。非分離化の手段として、各内輪の内周溝部間に跨る内輪結合輪をローリングプレス加工で取り付けることにより、二つの内輪を連結することが行われている。

ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けは、加工工数が多く、特別な装置を要する。これを避けるための他の非分離化手段として、複列外輪の内周の両側に二つの止め輪溝を形成し、各止め輪溝に止め輪を嵌め込むことにより、複列外輪の中つばと止め輪とで各列の円筒ころを軸方向の両方向から規制し、二列の円筒ころを介して二つの内輪と複列外輪の分離を防止することが提案されている（特許文献１）。

一般に、二つの内輪は、先ず、二つの軌道面、中つば及び両側のつばを有する一体形の複列内輪として形成し、この複列内輪を軸方向中央で二つに分割することにより、二つ一組で製造されている。

特開平１１−１０１２２８号公報

しかしながら、一体形の複列内輪を二つの内輪に分割する際、分割不良が発生することがある。特に自然割りで分割する場合には割れ方にばらつきがあり、分割不良が発生し易い。分割不良の内輪は完成目前で廃棄することになり、その廃棄ロスが製造コストの点で不利になる。

また、特許文献１のように二つの止め輪を利用した非分離化手段は、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けを避けることは可能だが、内輪結合輪の使用時よりも部品点数が増えてしまう。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、総ころ形複列円筒ころ軸受において、内輪の分割不良による廃棄ロスを無くすと共に、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けや部品点数の増大を避けて非分離化することである。

上記の課題を達成するため、この発明は、二列の円筒ころと、内周に二つの軌道面及び中つばを有し、これら各軌道面に前記円筒ころを軸方向から配置可能な形状をもった一体形の複列外輪と、を備えている総ころ形複列円筒ころ軸受において、外周に二つの軌道面及び中つばを有し、これら軌道面のうちの少なくとも一つに前記円筒ころを軸方向から配置可能な形状をもった一体形の複列内輪と、前記複列外輪に対する圧入によって固定され、一列の前記円筒ころを軸方向に支える一体形のつば輪と、をさらに備えている構成を採用したものである。

上記構成によれば、一体形の複列内輪を備えるので、二つの内輪に分割する工程が不要になる。このため、内輪の分割不良による廃棄ロスが生じず、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けも不要になる。
また、内周の各軌道面に円筒ころを軸方向から配置可能な形状の複列外輪と、外周の少なくとも一つの軌道面に円筒ころを軸方向から配置可能な形状の複列内輪とを備えるので、つば輪固定前の組立て段階において、二列の円筒ころをそれぞれ複列外輪と複列内輪の対応の軌道面間に配置することが可能になる。また、つば輪を複列外輪に固定すると、そのつば輪で一列の円筒ころを軸方向に支えることが可能なため、二列の円筒ころと複列外輪と複列内輪とが非分離化される。
そのつば輪は、複列外輪に対する圧入によって固定された一体形のものなので、止め輪のような他部材に頼った固定を必要としない。このため、部品点数の増大も避けられる。

このように、この発明は、上記構成の採用により、総ころ形複列円筒ころ軸受において、内輪の分割不良による廃棄ロスを無くすと共に、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けや部品点数の増大を避けて非分離化することができ、ひいては製造コスト低減を図ることができる。

この発明の実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受を示すアキシアル平面での断面図 第一の参考例を示す断面図 第二の参考例を示す断面図

以下、この発明の実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受を添付図面の図１に基づいて説明する。
同図に示すように、この総ころ形複列円筒ころ軸受は、二列の円筒ころ１，２と、内周に二つの軌道面３，４及び中つば５を有する複列外輪６と、外周に二つの軌道面７，８及び中つば９を有する複列内輪１０と、複列外輪６に固定された二つのつば輪１１，１２とを備える。以下、同心に配置された複列内輪及び複列外輪の中心軸に沿った方向のことを単に「軸方向」といい、その中心軸に直角な方向のことを単に「径方向」といい、その中心軸周りの円周方向のことを単に「周方向」という。

ここで、総ころ形複列円筒ころ軸受の「総ころ形」とは、円筒ころ１間のすきまの和、及び円筒ころ２間のすきまの和がそれぞれ対応の円筒ころ１，２の直径を超えていない（すなわち、各列のころ本数を最大化している。）、保持器なしの軸受のことをいう。

複列外輪６及び複列内輪１０は、それぞれ一体形、すなわち一体に形成された軌道輪になっている。複列外輪６の内周は、その軌道輪の内周全体からなる。複列内輪１０の外周は、その軌道輪の外周全体からなる。

第一列の円筒ころ１は、複列外輪６の第一の軌道面３と、複列内輪１０の第一の軌道面７との間に配置されている。第二列の円筒ころ２は、複列外輪６の第二の軌道面４と、複列内輪１０の第二の軌道面８との間に配置されている。

複列外輪６の中つば５は、軸方向に離れた二つの軌道面３，４間に位置し、これら両軌道面３，４よりも小さな内径をもった突部からなる。複列内輪１０の中つば９は、軸方向に離れた二つの軌道面７，８間に位置し、これら両軌道面７，８よりも大きな外径をもった突部からなる。これら中つば５，９は、それぞれ第一列の円筒ころ１と、第二列の円筒ころ２とを軸方向に支える。

複列外輪６は、中つば５以外のつばを一体にもたず、各軌道面３，４に対応列の円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状をもっている。図示例では、複列外輪６の内周のうち、第一の軌道面３と、これに近い方の内周縁との間は、当該軌道面３以上の内径寸法に設定され、この間に第一の周溝１３が形成されている。また、第二の軌道面４と、これに近い方の内周縁との間は、当該軌道面４以上の内径寸法に設定され、この間に第二の周溝１４が形成されている。これら周溝１３，１４は、それぞれ周方向全周に亘って同一の溝横断面形状で連なっている。

一方、複列内輪１０は、中つば９以外のつばを一体にもたず、各軌道面７，８に対応の円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状をもっている。図示例では、複列内輪１０の外周のうち、第一の軌道面７と、これに近い方の外周縁との間は、当該軌道面７以下の外径寸法に設定され、また、第二の軌道面８と、これに近い方の外周縁との間は、当該軌道面８以下の外径寸法に設定されている。

二つのつば輪１１，１２のうち、第一のつば輪１１は、第一の軌道面３，７間を転がる第一列の円筒ころ１を軸方向に支えるつばとして機能し、第二のつば輪１２は、第二の軌道面４，８間を転がる第二列の円筒ころ２を軸方向に支えるつばとして機能する。これら二つのつば輪１１，１２は、それぞれ複列外輪６に対する軸方向からの圧入によって固定されている。

具体的には、二つのつば輪１１，１２は、それぞれ一体形、すなわち一体に形成された環状部材になっている。また、二つのつば輪１１，１２は、それぞれ対応の周溝１３，１４に軸方向から圧入された突起１５ａ，１６ａを含む外周面１５，１６と、複列内輪１０に周方向全周に亘って軸方向に合わさると共に対応列の円筒ころ１，２に軸方向に対向する環状壁面１７，１８とを有する。これらつば輪１１，１２は、複列内輪１０とは別体で製造されている。

第一の軌道面３，７間又は第二の軌道面４，８間に対応列の円筒ころ１，２を軸方向から配置した後、対応のつば輪１１，１２を複列外輪６及び複列内輪１０と同軸に配置し、その外周面１５，１６を複列外輪６の内周に軸方向に押し込むことにより、その突起１５ａ，１６ａが対応の周溝１３，１４に圧入され、また、その環状壁面１７，１８が、複列内輪１０に軸方向に合わさる。このようにして二つのつば輪１１，１２が複列外輪６に固定されると、つば輪１１，１２が、対応列の円筒ころ１，２を軸方向に支えることが可能な状態となり、二列の円筒ころ１，２と、複列外輪６と、複列内輪１０とが非分離化された状態になる。すなわち、総ころ形複列円筒ころ軸受の取扱い中、つば輪１１，１２が対応列の円筒ころ１，２や複列内輪１０の重量を受けるとき、対応の突起１５ａ，１６ａが対応の周溝１３，１４の溝内周に軸方向及び径方向に係止することにより、重量を受けるつば輪１１，１２の固定が維持される。

二つの外周面１５，１６のそれぞれの幅は、つばの省略に伴い複列内輪１０の内輪幅を複列外輪６の外輪幅よりも小さくし、内輪幅と外輪幅の差幅の１／２以上にすることが可能なため、外周面１５，１６の軸受外部側と複列外輪６の内周との嵌合幅を十分に得ることができる。前述のようにつば輪１１，１２が複列内輪１０等の重量を受けるとき、当該つば輪１１，１２が軸受外部側へ傾こうとするが、当該つば輪１１，１２の外周面１５，１６の軸受外部側と複列外輪６の内周との幅をもった嵌合により、その傾き挙動に抵抗する支持効果が奏される。このため、前述の係止が外れる事態は、容易には発生しない。

複列内輪１０の内輪幅を規定する二側面が、環状壁面１７，１８の合わせ先になっている。このような二つのつば輪１１，１２は、総ころ形複列円筒ころ軸受で支持する軸の肩部、間座、ハウジング蓋等の軸受周辺部品への突き当てにより、複列内輪１０と共に軸方向に拘束することが可能である。環状壁面１７，１８が軸受運転中に対応列の円筒ころ１，２から軸方向に押された場合でも、二つのつば輪１１，１２は、複列外輪６への固定及び前述の拘束により、対応列の円筒ころ１，２を軸方向に支えることができる。なお、二つのつば輪１１，１２は、それぞれ複列内輪１０と同じ内径寸法に設定されている。

実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、上述のようなものであり、一体形の複列内輪１０を備えるので、二つの内輪に分割する工程が不要になる。このため、内輪の分割不良による廃棄ロスが生じず、ローリングプレス加工による内輪結合輪の取付けも不要になる。

また、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、内周の各軌道面３，４に対応列の円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状の複列外輪６と、外周の各軌道面７，８に対応列の円筒ころ１，２を軸方向から配置可能な形状の複列内輪１０とを備えるので、つば輪固定前の組立て段階において、二列の円筒ころ１，２をそれぞれ対応の第一の軌道面３，７間、第二の軌道面４，８間に配置することができる。

また、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、第一の軌道面３，７間に配置した第一列の円筒ころ１を軸方向に支える第一のつば輪１１と、第二の軌道面４，８間に配置した第二列の円筒ころ２を軸方向に支える第二のつば輪１２とを備えるので、これら二つのつば輪１１，１２を複列外輪６に固定すると、各つば輪１１，１２で対応列の円筒ころ１，２を軸方向に支えることが可能なため、二列の円筒ころ１，２と複列外輪６と複列内輪１０とを非分離化することができる。

また、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、複列外輪６に対する圧入によって固定された一体形のつば輪１１，１２を備えるので、止め輪のような他部材に頼った固定を必要とせず、部品点数の増大を避けることもできる。

例えば、止め輪を利用してつば輪を固定する場合、図２に第一の参考例を示すように、複列外輪２１の止め輪溝２２，２３及び対応のつば輪２４，２５の止め輪溝２６，２７に嵌め込む対応の止め輪２８，２９が必要になる。これに対し、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受では、図１に示すように複列外輪６に対するつば輪１１，１２の固定に止め輪が不要であり、非分離化に要する部品点数を少なくすることができる。

また、二つの内輪を内輪結合輪で連結する従来例では、二列の円筒ころ及び複列外輪の他に、二つの内輪及び内輪結合輪の３点が非分離化に必要である。これに対し、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受では、図１に示すように、二列の円筒ころ１，２及び複列外輪６の他に、一つの複列内輪１０と、二つのつば輪１１，１２の３点で非分離化するので、部品点数が増えない。

なお、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受では、二つのつば輪を採用したが、いずれか一方のつば輪に代えて、複列内輪に対応のつばを形成し、つば輪を１つのみにすることも可能である。この場合、一列の円筒ころを複列内輪のつばと中つば間の軌道面に配置した状態に仮保持して、軸方向から複列外輪の軌道面に配置した後、残る一列の円筒ころを対応の軌道面間に配置してつば輪を複列外輪に固定することにより、非分離化することができる。部品点数を抑えることを重視する場合は、つば輪を１つのみにすればよく、前述の仮保持が不要な組立て性を重視する場合は、本実施形態のようにつば輪を２つにすればよい。

さらに、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、複列外輪６の内周に周溝１３，１４が形成されており、つば輪１１，１２が、周溝１３，１４に圧入された突起１５ａ，１６ａを含む外周面１５，１６と、複列内輪１０に周方向全周に亘って軸方向に合わさると共に一列の円筒ころ１，２に軸方向に対向する環状壁面１７，１８とを有するので、つば輪１１，１２で軸受内部への異物侵入を防止することができる。このため、つば輪１１，１２をシールとして兼用可能であり、このことも部品点数の増大防止に有利である。

例えば、シールを備える場合、図３に第二の参考例を示すように、複列外輪３１のシール溝３２，３３及び対応のつば輪３４，３５のシール溝３６，３７に対応のシール３８，３９を嵌め込むことにより、止め輪とシールの兼用化が可能だが、それでも一つのつば輪の固定に１つのシールが必要になる。したがって、これに対しても、実施形態に係る総ころ形複列円筒ころ軸受は、非分離化に要する部品点数を少なくすることができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，２ 円筒ころ
３，４，７，８ 軌道面
５，９ 中つば
６ 複列外輪
１０ 複列内輪
１１，１２ つば輪
１３，１４ 周溝
１５，１６ 外周面
１５ａ，１６ａ 突起
１７，１８ 環状壁面

Claims (2)

1. 二列の円筒ころと、
   内周に二つの軌道面及び中つばを有し、これら各軌道面に前記円筒ころを軸方向から配置可能な形状をもった一体形の複列外輪と、
   を備えている総ころ形複列円筒ころ軸受において、
   外周に二つの軌道面及び中つばを有し、これら軌道面のうちの少なくとも一つに前記円筒ころを軸方向から配置可能な形状をもった一体形の複列内輪と、
   前記複列外輪に対する圧入によって固定され、一列の前記円筒ころを軸方向に支える一体形のつば輪と、をさらに備えていることを特徴とする総ころ形複列円筒ころ軸受。
2. 前記複列外輪の内周に周溝が形成されており、
   前記つば輪が、前記周溝に軸方向から圧入された突起を含む外周面と、前記複列内輪に周方向全周に亘って軸方向に合わさると共に前記一列の円筒ころに軸方向に対向する環状壁面とを有する請求項１に記載の総ころ形複列円筒ころ軸受。

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