JP2019168067A

JP2019168067A - 円すいころ軸受

Info

Publication number: JP2019168067A
Application number: JP2018057456A
Authority: JP
Inventors: 康由林; Yasuyoshi Hayashi; 中村　昌平; Shohei Nakamura; 昌平中村
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2018-03-26
Filing date: 2018-03-26
Publication date: 2019-10-03

Abstract

【課題】接触角が２５°以上の高接触角である円すいころ軸受において、組立ての際に、ころ・保持器アッシーを内輪に対して分離しないように保持することができ、必要に応じて内輪に対してころ・保持器アッシーを分離することを可能とし、しかも、グリース潤滑で使用する場合に、潤滑不良が生じ難くする。【解決手段】内輪１３の内輪軌道面１３ａの小径側に、ころ内接円径Ｄ1よりも径が小さい外径Ｄ２を有し、軸方向に突出する小径側突出部１３ｃを設け、接触角が２５°以上である円すいころ軸受１１において、前記小径側突出部１３ｃの外周面に、外径Ｄ3がころ内接円径Ｄ1よりも径が大きい外径面を有する円環２３を設け、この円環２３の外径面に、溝底がころ内接円径以下の径Ｄ4を有する円弧溝２３ａを、前記円すいころ列の円すいころ１４と同数、周方向に配列したことを特徴とする。【選択図】図１

Description

この発明は、ロボットや建設機械の減速機で使用される円すいころ軸受、特に、高いモーメント荷重が負荷される条件の下、高負荷容量、高剛性且つコンパクト性が求められる用途に使用される円すいころ軸受に関する。

この種の高負荷容量、高剛性且つコンパクト性が求められる用途に使用される円すいころ軸受として、内輪の大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ半径方向外方に突出する鍔部を設け、内輪の小径側端部の小鍔をなくし、小鍔の分だけころ長さを長くして高負荷容量化したものが、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示されている。

特許文献１又は特許文献２に開示された円すいころ軸受１は、図９に示すように、内周面に外輪軌道面２ａを有する外輪２と、外周面に内輪軌道面３ａを有する内輪３と、前記外輪軌道面２ａと前記内輪軌道面３ａとの間に転動自在に配置される複数の円すいころ４と、この複数の円すいころ４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを有する保持器１０とを備え、内輪３の大径側端部と小径側端部のうち、大径側端部にのみ半径方向外方に突出する大つば部３ｂを設け、内輪３の小径側端部の小つばをなくし、小つばの分だけ円すいころ４の長さを長くして高負荷容量化を図っている。

また、特許文献３の円すいころ軸受１は、図１０に示すように、内輪の小径側に軸方向に突出する小径側突出部３ｃを設けている。

また、特許文献２または特許文献３のものは、接触角αを３５°〜５５°という急勾配にして、高モーメント剛性を得るようにしている。

特開２００７−３２６７９号公報特開２０１５−１２１３１１号公報特開２０１６−８６４１号公報

ところで、円すいころ軸受の組立ては、次のような手順で行われる。

まず、図１１に示すように、保持器１０のポケットＰに円すいころ４を組み込んで、ころ・保持器アッシー３１を組立てる。次いで、図１２に示すように、ころ・保持器アッシー３１を内輪３に組付けて、内輪組立て品３２を組立てる（図１３（ａ）（ｂ）参照）。その後、外輪２の内周に、内輪組立て品３２を挿入することにより、円すいころ軸受１の組立てが完了する（図１０参照）。

ところが、内輪３の小径側端部の小つばをなくし、且つ接触角αが３５°〜５５°という急勾配の円すいころ軸受１の場合、内輪組立て品３２を、機械装置に組立てる際に、内輪組立て品３２の小径側を下に向けると、ころ・保持器アッシー３１が内輪３から分離する。このため、一般的な円すいころ軸受と同じように、内輪組立て品３２の小径側を下に向けて装置に組立てることができない。

また、外輪２に、ころ・保持器アッシー３１を乗せた状態で、内輪３を挿入して円すいころ軸受１を組立てる方法もあるが、接触角αが３５°〜５５°という急勾配の円すいころ軸受１の場合、外輪２に乗せたころ・保持器アッシー３１の位置が不安定で決まらず、ころ・保持器アッシー３１の小径側のころ端部と内輪３の軸方向に突出する小径側突出部３ｃとが干渉し、ころ４に傷が付くことがある。

また、内輪３の小径側に小鍔がない円すいころ軸受１をグリース潤滑で使用する場合、小径側にグリース溜りがないため、潤滑不良を起こし易い。

一方、ころ・保持器アッシー３１と内輪３とを必要に応じて分離できるようにすることは、これらがそれぞれ単体で交換できるため、メンテナンス費用の削減が期待できる。

そこで、この発明は、接触角が２５°以上の高接触角である円すいころ軸受において、組立ての際に、ころ・保持器アッシーを内輪に対して分離しないように保持することができ、必要に応じて内輪に対してころ・保持器アッシーを分離することを可能とし、しかも、グリース潤滑で使用する場合に、潤滑不良を生じ難くしようとするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される円すいころ列と、この円すいころ列の円すいころを所定の間隔で収容保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、内輪の内輪軌道面の大径側端部に半径方向外方に突出する大つば部を有し、前記内輪の内輪軌道面の小径側に、ころ内接円径よりも径が小さい外径を有し、軸方向に突出する小径側突出部を設け、接触角が２５°以上である円すいころ軸受において、前記小径側突出部の外周面に、外径がころ内接円径よりも径が大きい外径面を有する円環を設け、この円環の外径面に、溝底がころ内接円径以下の径を有する円弧溝を、前記円すいころ列の円すいころと同数、周方向に配列したことを特徴とする。

また、前記円環は、ＨＲＣ５６以下の材料で形成することが望ましい。

以上のように、この発明の発明の円すいころ軸受は、ころ・保持器アッシーの円すいころ列の円すいころの周方向位置と、内輪の小径側突出部の外周面に設けられた円環の円弧溝の周方向位置とを合わせた状態で、ころ・保持器アッシーを、内輪の小径側から内輪に押し付けると、円すいころ列の円すいころが円環の円弧溝を通過し、ころ・保持器アッシーが内輪に対して組付けられて、内輪組立体が完成する。

そして、ころ・保持器アッシーを内輪に対して組付けた後に、ころ・保持器アッシーを周方向に位置をずらすと、内輪組立体は、小径側を下に向けても、ころ・保持器アッシーの円すいころ列の小径側の内径部が、内輪の小径側突出部の外周面に設けられた円環の外径部に引っ掛かって、ころ・保持器アッシーと内輪とが分離しないので、内輪の小径側を下に向けて外輪の内周に組み込むことができ、円すいころ軸受の組立てを容易に行うことができる。

また、ころ・保持器アッシーの円すいころ列の円すいころの周方向位置と、内輪の小径側突出部の外周面に設けられた円環の円弧溝の周方向位置を合わせた状態にして、円すいころ列の円すいころを円環の円弧溝を通過させれば、内輪組立体を組立てた状態からころ・保持器アッシーを内輪から分離させることができる。

また、内輪の小径側突出部の外周面に円環を設けているので、円環の高さによってグリースの保持効果も高い。

この発明の実施形態に係る円すいころ軸受を保持器の柱部で切断した拡大部分断面図である。図１の実施形態に係る円すいころ軸受を円環の円弧溝の溝底部分で切断した拡大部分断面図である。図１の実施形態に係る円すいころ軸受に使用する円環の側面図である。図３の２点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。この発明に係る円すいころ軸受に使用するころ・保持器アッシーの斜視図である。図１の実施形態に係る円すいころ軸受の内輪組立体を下向きに向けた状態を示す拡大断面図である。図１の実施形態に係る円すいころ軸受のころ・保持器アッシーを内輪に組み付ける途中の状態を示す拡大断面図である。図１の実施形態に係る円すいころ軸受のころ・保持器アッシーを内輪に組み付けた後の状態を示す拡大断面図である。特許文献２に係る円すいころ軸受をころ・保持器アッシーを保持器の柱部で切断した拡大断面図である。特許文献３に係る円すいころ軸受をころ・保持器アッシーを保持器の柱部で切断した拡大断面図である。特許文献３に係る円すいころ軸受の組立て前のころ・保持器アッシーの斜視図である。特許文献３に係る円すいころ軸受のころ・保持器アッシーを内輪に組込む状態を示す断面図である。（ａ）は、特許文献３に係る円すいころ軸受の組立て前の内輪組立体を保持器の柱部で切断した断面図、（ｂ）は、（ａ）の二点鎖線で囲んだ部分の拡大部分断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明に係る円すいころ軸受１１は、接触角αが２５°以上という急勾配のものである。図１〜図８に示す実施形態に係る円すいころ軸受１１の接触角αは、いずれも４５°である。

この発明の実施形態に係る円すいころ軸受１１は、図1及び図２に示すように、内周面に外輪軌道面１２ａを有する外輪１２と、外周面に内輪軌道面１３ａを有する内輪１３と、前記外輪軌道面１２ａと前記内輪軌道面１３ａとの間に転動自在に配置される円すいころ列と、この円すいころ列の円すいころ１４を所定の間隔で収容保持する複数のポケットＰを有する保持器２０とを備える。

保持器２０は、大径側に大径リング部２０ａと、小径側に小径リング部２０ｂを有し、大径リング部２０ａと小径リング部２０ｂの内径面は、内輪１３の軸に対して平行面に形成されている。

内輪１３の大径側端部には、半径方向外方に突出し、円すいころ１５の大径側端面を保持するする大つば部１３ｂを有する。

前記内輪１３の内輪軌道面１３ａの小径側には、円すいころ列のころ内接円径Ｄ₁よりも径が小さい外径Ｄ₂を有する、軸方向に突出する小径側突出部１３ｃが設けられている。

この小径側突出部１３ｃの外周面には、外径Ｄ₃が円すいころ列のころ内接円径Ｄ₁よりも径が大きい外径面を有する円環２３が嵌められている。円環２３は、小径側突出部１３ｃの外周面に締り嵌めにより取付けることができる。

円環２３は、樹脂、黄銅、アルミなど、硬さがＨＲＣ５６以下の材料で形成されている。円環２３の材料をＨＲＣ５６以下の柔らかい材料にすることにより、円すいころ列の円すいころ１４の傷の発生を防止することができる。

この円環２３の外径面には、周方向に、溝底がころ内接円径Ｄ₁以下の径Ｄ₄を有する円弧溝２３ａを、前記円すいころ列の円すいころ１４と同数配列されている。

円弧溝２３ａの溝底の径Ｄ₄と、ころ内接円径Ｄ₁との関係は、Ｄ₄≦Ｄ₁である。

このように、前記小径側突出部１３ｃの外周面に、外径がころ内接円径Ｄ₁よりも径Ｄ₃が大きい外径面を有する円環２３を設け、この円環２３の外径面の周方向に、溝底がころ内接円径Ｄ₁以下の径Ｄ₄を有する円弧溝２３ａを、前記円すいころ列の円すいころ１４と同数配列しているので、保持器２０のポケットＰに円すいころ１４を収容保持した、図５に示すころ・保持器アッシー２１を、図６に示すように、内輪１３に組付けた状態で、ころ・保持器アッシー２１を下向きにしても、円すいころ列の小径側の内径部が、円環２３の外径部に引っ掛かって、ころ・保持器アッシー２１と内輪１３とが分離しない。

この発明の実施形態の円すいころ軸受１１の組立ては、次のような手順で行われる。

まず、図５に示すように、保持器２０のポケットＰに円すいころ１４を組み込んで、ころ・保持器アッシー２１を組立てる。

次いで、図７に白抜き矢印で示すように、ころ・保持器アッシー２１の円すいころ列の円すいころ１４の周方向位置と、内輪１３の小径側突出部１３ｃの外周面に設けられた円環２３の円弧溝２３ａの周方向位置とを合わせた状態で、ころ・保持器アッシー２１を、内輪１３の小径側から内輪１３に押し付けると、円すいころ列の円すいころ１４が円環２３の円弧溝２３ａを通過し、図８に示すように、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３に対して組付けられて、内輪組立体２２が完成する。

ころ・保持器アッシー２１を内輪１３に対して組付けた後に、ころ・保持器アッシー２１を周方向に位置をずらすと、内輪組立体２２は、図６に示すように、内輪１３の小径側を下に向けても、ころ・保持器アッシー２１の円すいころ列の小径側の内径部が、内輪１３の小径側突出部１３ｃの外周面に設けられた円環２３の外径部に引っ掛かって、ころ・保持器アッシー２１と内輪１３とが分離しない。

内輪組立体２２は、内輪１３の小径側を下に向けてもころ・保持器アッシー２１が内輪１３に対して分離しないので、内輪１３の小径側を下に向けて外輪１２の内周に組み込むことができるので、円すいころ軸受１１の組立てを容易に行うことができる。（図１参照）。

また、内輪組立体２２を組立てた状態からころ・保持器アッシー２１を内輪１３から分離させるには、ころ・保持器アッシー２１の円すいころ列の円すいころ１４の周方向位置と、内輪１３の小径側突出部１３ｃの外周面に設けられた円環２３の円弧溝２３ａの周方向位置とを合わせた状態にして、図７の白抜き矢印と反対方向に引っ張って、円すいころ列の円すいころ１４が円環２３の円弧溝２３ａを通過させればよい。

この実施形態の円すいころ軸受１１は、内輪１３の小径側突出部１３ｃの外周面に円環２３を設けているので、円環２３の高さによってグリースの保持効果が高い。

以上にように、この発明の円すいころ軸受１１は、ころ・保持器アッシー２１を内輪１３に組付けた内輪組立体２２の状態で、内輪１３の小径側を下に向けても、ころ・保持器アッシー２１が内輪１３に対して分離せず、ころ・保持器アッシー２１を内輪１３に対して小径側に押すと、内輪１３ところ・保持器アッシー２１とを分離させることもできるので、いろいろな組立て手順を選択することができる。

この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

１１：円すいころ軸受
１２：外輪
１２ａ：外輪軌道面
１３：内輪
１３ａ：内輪軌道面
１３ｂ：大つば部
１３ｃ：小径側突出部
２０：保持器
２２：内輪組立体
２３：円環
２３ａ：円弧溝
α ：接触角

Claims

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される円すいころ列と、この円すいころ列の円すいころを所定の間隔で収容保持する複数のポケットを有する保持器とを備え、内輪の内輪軌道面の大径側端部に半径方向外方に突出する大つば部を有し、前記内輪の内輪軌道面の小径側に、ころ内接円径よりも径が小さい外径を有し、軸方向に突出する小径側突出部を設け、接触角が２５°以上である円すいころ軸受において、前記小径側突出部の外周面に、外径がころ内接円径よりも径が大きい外径面を有する円環を設け、この円環の外径面に、溝底がころ内接円径以下の径を有する円弧溝を、前記円すいころ列の円すいころと同数、周方向に配列したことを特徴とする円すいころ軸受。
前記円環が、ＨＲＣ５６以下の材料で形成されていることを特徴とする請求項１記載の円すいころ軸受。