JP2017172711A - 複列軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に並ぶ二つの軌道輪を一体化した状態において、これら二つの軌道輪間でのフレッティングを防止すると共に、二つの軌道輪の位相を問わずに一定の給脂効率を確保する。
【解決手段】二つの軌道輪１、１が接触しないように二つの軌道輪１、１間に介在する間座４を採用する。間座４を樹脂製の環状部品とする。間座４の係止部１２と二つの軌道輪１、１の各々との係止によって間座４及び二つの軌道輪１、１を結合する。間座４に、軸受内部空間１０及び軸受外部間に亘って一連の給脂経路部１４を形成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、複列軸受に関し、特に、軸方向に並ぶ二つの軌道輪を備えるものに関する。

複列軸受には、軸方向に並ぶ二つの軌道輪を予め締結部材で結合することによって複列内輪又は複列外輪として一体化したものがある。この一体化の目的は、複列軸受を相手装置に組み込むまでの取り扱い性を良くすることにある。このような複列軸受では、軸を支持する使用状態のとき、二つの軌道輪が、他の軸受、間座、ハウジング、蓋、止め輪等の外部部材によって固定される。したがって、締結部材による結合は、複列軸受を相手装置に取り付けるまで維持可能な程度でよく、一般に、軸受の自重で結合が破壊されない程度になっている。

例えば、クレーンシーブ用の総ころ形複列円筒軸受において、薄い金属製の締結環を二つの単列の軌道輪の周溝に沿ってローリングプレス加工で加締めることにより、これら単列軌道輪を結合している（特許文献１）。

また、特許文献２の複列円すいころ軸受では、ナットを二つの軌道輪にねじ込むことによって結合している。

特許文献１のものでは、二つの軌道輪の対向端面に油穴半部が形成されている。これら油穴半部が向き合って軸受内部に出口をもった油穴が形成される。また、締結環には、内外周間を貫通する孔が形成されている。結合時、その油穴と、締結環の孔とにより、給脂経路が形成される。このため、給脂経路と、軸受外部の潤滑剤供給系とを接続し、給脂経路から軸受内部に潤滑剤を供給することができる。

特開平１１−３３６７７５号公報 特開平９−２１７７５０号公報

しかしながら、上述のような締結環で二つの軌道輪を結合すると、これら軌道輪が互いの対向端面で軸方向に突き合せられた状態になる。これら軌道輪は軸受鋼等の金属製のものであるから、互いの対向端面は、金属接触している。このまま、複列軸受が相手装置に取り付けられ、外部部材によって両軌道輪が固定されるので、軸受運転中に、互いの対向端面でフレッティングが生じる可能性がある。

また、二つの軌道輪の油穴半部が正規に対向しない状態で結合される組立不良が起こると、油穴の径が締結環の孔径から小さくなるため、流体損失が生じ、給脂効率が低下する。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、軸方向に並ぶ二つの軌道輪を一体化した状態において、これら二つの軌道輪間でのフレッティングを防止すると共に、二つの軌道輪の位相を問わずに一定の給脂効率を確保することである。

上記の課題を達成するため、この発明は、軸方向に並ぶ二つの軌道輪を備える複列軸受において、前記二つの軌道輪が接触しないように当該二つの軌道輪間に介在する間座を備え、前記間座が、自己の非金属製の表面のみで前記二つの軌道輪と接触する環状部品になっており、前記間座と前記二つの軌道輪の各々との係止によって当該間座及び二つの軌道輪が結合されており、
前記間座が、軸受内部空間及び軸受外部間に亘って一連に形成された給脂経路部を有する、という構成を採用した。

上記構成によれば、間座と二つの軌道輪の各々との係止によって当該間座及び二つの軌道輪が結合されているので、二つの軌道輪を複列軌道輪として一体化することができる。また、二つの軌道輪が間座の介在によって接触しない状態、かつ間座とも金属接触しない状態に保たれる。このため、二つの軌道輪間でのフレッティングも間座によって防止される。また、その間座が、軸受内部空間及び軸受外部間に亘って一連に形成された給脂経路部を有するので、間座単体で一定の給脂経路が形成される。このため、二つの軌道輪の位相を問わずに一定の給脂効率を確保することができる。

このように、この発明は、上記構成の採用により、軸方向に並ぶ二つの軌道輪を一体化した状態において、これら二つの軌道輪間でのフレッティングを防止すると共に、二つの軌道輪の位相を問わずに一定の給脂効率を確保することができる。

この発明の第一実施例に係る複列軸受を示す断面図 第一実施例に係る間座の外観を示す部分斜視図 第二実施例に係る間座の外観を示す部分斜視図 第二実施例に係る給脂経路部の出口と軸受内部空間の位置関係を示す図 この発明の第三実施例に係る複列軸受を示す断面図 この発明に係る軸受を相手装置に取り付けた状態を例示する断面図

この発明の一例としての実施形態を説明する。

第一実施形態に係る複列軸受では、前記給脂経路部が、前記間座の内外周間を貫通する油穴部からなる。

第二実施形態に係る複列軸受では、前記給脂経路部が、前記間座の側面に形成された油溝部からなる。

第三実施形態に係る複列軸受では、複列に配置された転動体を備え、前記給油経路部が、前記軌道輪に形成された軌道面と、当該軌道面に接する前記転動体との間の空間に向けられた出口を有する。
第三実施形態によれば、軌道面付近の比較的転動体間の広い空間に向けて、出口から潤滑剤が供給されるので、転動体と軌道面の金属接触による摩耗を防止し軸受寿命を延伸することができる。

第四実施形態に係る複列軸受では、前記間座が、樹脂によって形成されている。
第四実施形態によれば、間座が軌道輪に樹脂表面で接触するので、軌道輪とフレッティングを起こす懸念がない。

第四実施形態に従属する第五実施形態に係る複列軸受では、前記二つの軌道輪が、それぞれ周方向に延びる凹部を有し、前記間座が、前記二つの軌道輪の各凹部間に亘る係止部を有し、前記間座及び前記二つの軌道輪が、当該二つの軌道輪の各凹部と、当該間座の係止部との係止によって結合されている。
第五実施形態によれば、樹脂製の間座の係止部を二つの軌道輪の各凹部に圧入しても軌道輪に擦り傷の懸念がない。また、圧入するだけで間座及び二つの軌道輪を結合することができるため、特殊な冶具が不要であり、組立工数も多くならない。

以下、この発明の第一実施例に係る複列軸受を添付図面の図１、図２に基づいて説明する。図１に示すように、この複列軸受は、二つの内方の軌道輪１、１と、外方の軌道輪２と、複列に配置された転動体３と、二つの内方の軌道輪１、１間に介在する間座４と、シール５とを備える。

内方の軌道輪１は、環状部品からなり、その外周側に単列の軌道面６を有する。二つの内方の軌道輪１、１は、共に同形のものとなっている。これら二つの内方の軌道輪１、１は、軸方向に同軸で並んでいる。

ここで、軸方向とは、軸受中心軸に沿った方向のことをいい、内方の軌道輪１の中心軸に一致している。以下、その軸方向に直角な方向のことを径方向といい、その中心軸周りの円周方向のことを周方向という。

外方の軌道輪２は、環状部品からなり、その内周側に複列の軌道面７、７を有する。外方の軌道輪２は、単体の複列軌道輪になっている。

転動体３は、内方の軌道面６と、外方の軌道面７との間に介在している。転動体３は、円筒ころからなる。

外方の軌道輪２は、中つば部８を有する。一方、内方の軌道輪１は、軌道面６に対して軸方向外側にだけつば部９を有する。これら中つば部８、つば部９は、転動体３の端面を案内する。

二つの内方の軌道輪１、１の外周と、間座４の外周と、外方の軌道輪２の内周とが、軸受内部空間１０を形成している。軸受内部空間１０は、複列の転動体３を収容する一連の環状空間になっている。

シール５は、軸受内部空間１０の両端にそれぞれ配置されている。シール５は、外方の軌道輪２と、つば部９との間において軸受内部空間１０からの潤滑剤の漏えいを防止する。

内方の軌道輪１は、つば部９と反対側の外周端部に凹部１１を有する。凹部１１は、周方向に延びる溝状になっている。凹部１１は、図示の溝横断面形状で内方の軌道輪１の外周全周に亘って形成されている。

間座４は、環状部品になっている。図１、図２に示すように、間座４は、二つの内方の軌道輪１、１の各凹部１１、１１間に亘る係止部１２を有する。係止部１２は、その内周両側において内方の軌道輪１、１の外周端部に嵌合しており、また、その内周の突条１２ａにおいて各凹部１１、１１に入り込んでいる。間座４及び二つの内方の軌道輪１、１は、係止部１２と、二つの内方の軌道輪１、１の各凹部１１、１１との軸方向及び径方向の係止によって結合されている。この結合により、間座４及び二つの内方の軌道輪１、１が外方の軌道輪２と分離せず、複列軸受を一体に取り扱える組立状態に保たれる。なお、図示では、突条１２ａ及び凹部１１の凹凸を誇張して描いている。

また、間座４は、二つの内方の軌道輪１、１と軸方向に突き合せられたスペーサ部１３を有する。スペーサ部１３は、係止部１２から径方向に間座４の内径側へ突出している。スペーサ部１３は、複列に配置された転動体３、３の列間の軸方向中央部に位置する。この位置は、中つば部８の軸方向幅の中央部と対向する位置に相当する。軸方向に分離した二つの内方の軌道輪１、１の端面間に介在するスペーサ部１３により、これら軌道輪１、１が互いに接触することのないよう接近側への軸方向移動が規制される。

また、間座４は、軸受内部空間１０及び軸受外部間に亘って一連に形成された給脂経路部１４を有する。給脂経路部１４は、スペーサ部１３の内外周間を貫通する油穴部からなる。給脂経路部１４は、軸受内部空間１０に対向する出口と、二つの内方の軌道輪１、１間から軸受外部に露出する入口とを有する。給脂経路部１４は、周方向の複数個所にある。給脂経路部１４は、内方の軌道輪１を取り付ける軸（図示省略）側の潤滑剤供給系に接続される。

間座４の全体は、樹脂によって形成されている。したがって、間座４は、自己の樹脂表面のみで二つの内方の軌道輪１、１と接触する。間座４は、金型で一体に成形してもよいし、間座を軸方向に二分割した間座半体部品を成形し、対の間座半体部品を結合して間座に組み立てるようにしてもよい。前述の樹脂は、例えば、ピーク（PEEK）、ピーピーエス（PPS）、ポリフェニルスルホン（PPSU）、ポリスルホン（PSU）、ポリエーテルスルホン（PESU）、ポリアリレート（PAR）、ポリアミドイミド（PAI）、ポリエーテルイミド （PEI、例えばウルテム（登録商標））液晶ポリマー（LCP）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリクロロトリフルオロエチレン（PCTFE）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、6ナイロン（PA6）、66ナイロン（PA66）、ポリアセタール（POM）、ポリカーボネート（PC）、ポリエチレンテレフタレート（PET）、変性PPE（m-PPE、又は変性PPO）、ポリブチレンテレフタレート（PBT）、超高分子量ポリエチレン（U-PE）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリスチレン（PS）、エービーエス（ABS）、エーエス（AS）、アクリル（PMMA）、フェノール樹脂（PF、ベークライト）、ユリア樹脂（UF、尿素樹脂）、メラミン樹脂（MF）、エポキシ樹脂（EP）、不飽和ポリエステル（UP）、シリコン樹脂（SI）、及びポリウレタン（PUR）の中から、所要の機械的強度、低摩擦性等に応じて一種以上を選択することができる。

上述の第一実施例に係る複列軸受は、間座４と内方の軌道輪１とを同軸に配置し、間座４と当該軌道輪１とを軸方向に突き合せることにより、係止部１２の突条１２ａを当該軌道輪１の凹部１１に圧入することができる。残る一つの内方の軌道輪１を外方の軌道輪２の内側で同じく圧入すると、係止部１２と二つの内方の軌道輪１、１の各凹部１１、１１との係止によって、間座４及び二つの内方の軌道輪１、１が結合されているので、二つの軌道輪１、１を複列内輪として一体化することができる。これと同時に、二つの内方の軌道輪１、１が間座４の介在によって接触しない状態、かつ間座４と樹脂表面のみで接触する状態に保たれる。このため、二つの内方の軌道輪１、１間でのフレッティングも間座４によって防止される。また、間座４が、軸受内部空間１０及び軸受外部間に亘って一連に形成された給脂経路部１４を有するので、間座４単体で一定の給脂経路が形成される。このため、二つの内方の軌道輪１、１の位相を問わずに一定の給脂効率を確保することができる。

このように、第一実施例に係る複列軸受は、軸方向に並ぶ二つの内方の軌道輪１、１を一体化した状態において、これら二つの内方の軌道輪１、１間でのフレッティングを防止すると共に、二つの内方の軌道輪１、１の位相を問わずに一定の給脂効率を確保することができる。

なお、第一実施例では、間座４の材料として樹脂を採用したが、間座は、自己の非金属製の表面のみで二つの軌道輪と接触すれば、間座と軌道輪間のフレッティングを防止することができるので、他の非金属、例えば、セラミックで間座を形成してもよい。

第一実施例では、給脂経路部１４を径方向の油穴部としたが、潤滑剤の給脂経路は間座により自由に設定することが可能である。その一例としての第二実施例を図３、４に基づいて説明する。なお、以下では、第一実施例との相違点を述べるに留める。

図３に示すように、第二実施例に係る間座２０では、係止部２１とスペーサ部２２の側面に切欠き状の給脂経路部２３が形成されている。ここで、側面は、軸方向に露出する表面のことをいう。

給脂経路部２３は、スペーサ部２２の内径から径方向に延び、係止部２１の内周端部で軸方向に延びた油溝部からなる。給脂経路部２３は、係止部２１の側面に出口２３ａを有する。出口２３ａを係止部２１に形成するため、突条２１ａは、給脂経路部２３のところで分断されている。

間座２０と二つの軌道輪１とが結合された場合（図１参照）、間座２０の側面に形成された油溝部からなる給脂経路部２３によって、当該軌道輪１の端面との間に給脂経路が形成される。このとき、軌道輪１に形成された軌道面６と、係止部２１との間に障害はなく、図４に示すように、給油経路部２３の出口２３ａは、その軌道面６と、軌道面６に接する転動体３との間の空間に向けられた状態となる。この空間は、軸受内部空間１０のうち、周方向に隣接する転動体３、３間において、転動体３のピッチ円直径ＰＣＤを境とした当該軌道輪１側に生じる空間といえる。

上述の第二実施例に係る複列軸受は、出口２３ａから軌道面６付近の比較的転動体３、３間の広い空間に向けて直通で潤滑剤が供給されるので、この付近に潤滑剤を確実に供給し、転動体３と軌道面６の金属接触による摩耗を防止し軸受寿命を延伸することができる。

前述の第一実施例や第二実施例では、二つの内方の軌道輪と間座を一体化したが、間座の係止部は、間座の内径側、外径側どちらに設けてもよく、また、外方の軌道輪に間座を適用することも可能である。その一例としての第三実施例を図５に基づいて説明する。

第三実施例に係る複列軸受は、一つの内方の軌道輪３１と、二つの外方の軌道輪３２、３２とを備える。内方の軌道輪３１は、中つば部３１ａをもった一体の複列軌道輪からなる。外方の軌道輪３２は、単列の軌道面３４と、軌道面３４を境とした軸方向外側に形成されたつば部３３と、つば部３３と反対側の内周端部に形成された凹部３５とを有する。間座３６は、係止部３７の外周両側に突条３７ａを有する。スペーサ部３８は、係止部３７から間座３６の外径側に向かって突き出ている。間座３６の係止部３７と、二つの外方の軌道輪３２、３２の各凹部３５との係止によって、間座３６及び二つの外方の軌道輪３２、３２が結合される。給脂経路部３９は、スペーサ部３８の外径から係止部３７の内径まで径方向に貫通した油穴部になっている。

なお、前述の各実施例では総ころ形複列円筒ころ軸受を例示したが、この発明は、他形式の複列軸受に採用してもよい。

また、前述の各実施例では、樹脂製の間座でころ端面を案内することがないよう、内外の軌道輪のつば部構造を決定したが、間座の耐久性に支障がない場合、間座でころ端面を案内するようにしてもよい。

図６に、前述の各実施例のいずれかに係る複列軸受Ｂを相手装置に取り付けた状態を例示する。図示の相手装置は、クレーンシーブ１０１の支持装置となっている。複列軸受Ｂは、支持軸１００をクレーンシーブ１０１に対して回転自在に支持する。支持軸１００は、一対のハウジング側板１０２の軸孔に通されている。一対のハウジング側板１０２は、ボルト１０３及びナット１０４によって軸方向の固定が強化されている。支持軸１００は、一対のハウジング側板１０２に対して止め輪１０５によって抜け止めされている。複列軸受Ｂは、クレーンシーブ１０１ごとに対で配置されている。支持軸１００に沿って複列軸受Ｂが軸方向に多数並んでいる。この軸受列は、一対のハウジング側板１０２によって軸方向の移動が規制されている。このため、個々の複列軸受Ｂは、隣接する他の複列軸受Ｂと、ハウジング側板１０２の外部部材によって固定される。軸受Ｂを支持軸１００に取り付ける際、上述の二つの軌道輪に係る結合があるため、取り付けを容易化することができる。また、その軸受使用状態では、外部部品により、間座を介して一体化された各軌道輪が固定されるため、その複列軸受Ｂにアキシアル荷重が作用した場合にも、間座と各軌道輪の係止部分には力が作用しない。このため、通常、間座と軌道輪の係止部が破壊される懸念はない。

一般に、クレーンシーブ用の軸受は、図６に示すように、支持軸１００に対して二つ以上の複列軸受が使用され、給脂の際には、これら複列軸受が取り付けられている支持軸１００の端面に設けた給脂穴（図示省略）を通して一括で給脂される集中給脂方式となっている。複列軸受毎の給脂効率が異なる場合、給脂不足やグリース漏れ等が発生する可能性があるが、この発明に係る複列軸受Ｂでは、間座単体で一定の給脂経路を確保しているので、各複列軸受Ｂ間での給脂効率のバラツキを防止することができる。

今回開示された実施例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、３１、３２ 軌道輪
３ 転動体
４、２０、３６ 間座
６、７、３４ 軌道面
１０ 軸受内部空間
１１、３５ 凹部
１２、２１、３７ 係止部
１２ａ、２１ａ、３７ａ 突条
１３、２２、３８ スペーサ部
１４、２３、３９ 給脂経路部
２３ａ 出口
Ｂ 複列軸受

Claims (6)

1. 軸方向に並ぶ二つの軌道輪を備える複列軸受において、
   前記二つの軌道輪が接触しないように当該二つの軌道輪間に介在する間座を備え、
   前記間座が、自己の非金属製の表面のみで前記二つの軌道輪と接触する環状部品になっており、
   前記間座と前記二つの軌道輪の各々との係止によって当該間座及び二つの軌道輪が結合されており、
   前記間座が、軸受内部空間及び軸受外部間に亘って一連に形成された給脂経路部を有することを特徴とする複列軸受。
2. 前記給脂経路部が、前記間座の内外周間を貫通する油穴部からなる請求項１に記載の複列軸受。
3. 前記給脂経路部が、前記間座の側面に形成された油溝部からなる請求項１に記載の複列軸受。
4. 複列に配置された転動体を備え、
   前記給油経路部が、前記軌道輪に形成された軌道面と、当該軌道面に接する前記転動体との間の空間に向けられた出口を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の複列軸受。
5. 前記間座が、樹脂によって形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の複列軸受。
6. 前記二つの軌道輪が、それぞれ周方向に延びる凹部を有し、
   前記間座が、前記二つの軌道輪の各凹部間に亘る係止部を有し、
   前記間座及び前記二つの軌道輪が、当該二つの軌道輪の各凹部と、当該間座の係止部との係止によって結合されている請求項５に記載の複列軸受。
   

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