JP5216269B2 - 転がり軸受 - Google Patents

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Description

この発明は、構成部材として内輪間座を有する転がり軸受、より詳細には、複列の大型ころ軸受等の、複数の軸受を有し、それらの軸受の内輪間に内輪間座が配された転がり軸受に関する。
機械設備において、大型軸受が用いられる場合がある。この大型軸受としては、複列の軸受を用い、各軸受の各内輪間に内輪間座を配した複列転がり軸受をあげることができる。この複列転がり軸受の具体例としては、図14に示すような、ハウジング1内に、外輪2、内輪3、ころ4及び保持器5からなる軸受を複列有し、1つの内輪3と隣り合う内輪3との間に上記内輪間座6と、この内輪間座6と相対する外輪間座7とを設けた複列軸受があげられる。この複列軸受は、軸8を横から挿入して組み入れられるものである。
この複列軸受の組み立ては、まず、ハウジング1内に外輪2、内輪3、ころ4、保持器5、内輪間座6、及び外輪間座7をそれぞれ所定の位置に組込み、最後に軸8を挿入することで行われる。この場合、内輪間座6は、図14に示すように、その軸心が軸受の軸心より下方にずれ落ちる(下向けの矢印参照)。このとき、軸8を軸受内に挿入しようとすると、内輪間座6と干渉を生じるため(図14の一重の矢印参照。)、軸8を内輪間座6に挿入することが困難となる。
この内輪間座6の下方へのずれ落ちを防止する方法として、特許文献1に示す方法があげられる。これは、図15(a)に示すように、複列軸受9の2つの内輪3aの間に、内輪間座6aが設けられるが、この内輪間座6aの間座幅面に突起部6bを設け、これを内輪3aのつば部に引っかけたものである。これにより、内輪間座6aが下方にずれ落ちるのを防止できる。
また、内輪間座の周面にグリース等を塗布し、周囲の内輪等に貼り付かせる方法等が考えられる。
特開2000−009136号公報
しかし、内輪間座の周面にグリース等を塗布した場合、内輪間座の重量が大きいと、グリースを塗布しただけでは、内輪間座を所定の位置に留めることは困難な場合が多い。また、内輪間座に突起部を設けても、内輪間座の重量が大きい場合、その重量を保持できる程度の突起部を設けることが困難となる場合がある。
そこで、この発明は、内輪間座が下方にずれ落ちるのを防止し、軸受内に軸の挿入を容易にすることを目的とする。
この発明にかかる転がり軸受は、ハウジング内に設けられた、外輪、内輪、ころ、保持器及び内輪間座を有し、上記内輪間座の外径面、及び上記内輪間座の外径面と相対する外方部材の内径面のいずれか一方に、上記内輪間座の芯ずれ防止用支持部材を設け、この芯ずれ防止用支持部材は、上記の内輪間座の外径面及び外方部材の内径面の他方と摺接可能な面を有することを特徴とする。
この発明は、内輪間座の外径面、及び内輪間座の外径面と相対する外方部材の内径面のいずれか一方に、内輪間座の芯ずれ防止用支持部材を設けるので、内輪間座を組み込んだとき、この内輪間座が下方にずれ落ちるのを防止できる。このため、軸を横から挿入するとき、軸が内輪間座に干渉するのを防止でき、軸をスムーズに挿入することができる。
以下、この発明について、図1〜図13を用いて説明する。
この発明にかかる転がり軸受は、図1(a)〜(c)に示すような、ハウジング11内に設けられた、外輪12、内輪13、ころ14、保持器15及び内輪間座16を有する軸受であり、より具体的には、外輪12、内輪13、ころ14、及び保持器15からなる軸受を少なくとも2つ有し、かつ、内輪13と隣り合う内輪13との間に内輪間座16を設けた複列の転がり軸受である。
上記の内輪間座16の外径面に相対する部材としては、図1(a)に示すような外輪間座17a、図1(b)に示すような外輪12のうち、内輪間座16と対向する外輪対向部17b、図1(c)に示すようなハウジング11のうち、内輪間座16と対向するハウジング対向部17c等があげられる。以下、上記内輪間座16の外径面に相対する上記の各部材をまとめて、外方部材17と称する。
上記内輪間座16の外径面、及び上記外方部材17の内径面のいずれか一方に、上記内輪間座の芯ずれ防止用支持部材18が設けられる。そして、この芯ずれ防止用支持部材18は、内輪間座16の外径面及び外方部材17の内径面の他方、すなわち、内輪間座16の外径面及び外方部材17の内径面のうち、芯ずれ防止用支持部材18が設けられていない部材の外径面又は内径面と摺接可能な面を有する。
この芯ずれ防止用支持部材18が上記の内輪間座16と外方部材17との間に設けられるので、内輪間座16が下方にずれ落ちるのを防止できる。
具体的には、図1(a)〜(c)に示すように、上記内輪間座16の外径面に、上記内輪間座の芯ずれ防止用支持部材18を設けることができる。この場合、外方部材17である外輪間座17a(図1(a)参照)、外輪対向部17b(図1(b)参照)、ハウジング対向部17c(図1(c)参照)と対向する芯ずれ防止用支持部材18の面は、上記外方部材17と摺動可能である。また、この芯ずれ防止用支持部材18の面と上記外方部材17との間の隙間は、軸を挿入するとき、軸が内輪間座16と干渉が生じない程度の隙間であればよい。
また、外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18を設けた例としては、図1(d)に示す場合があげられる。これは、外方部材17として、外輪間座17aを用いた場合である。この外方部材17としては、上記外輪間座17a以外に、外輪対向部17bやハウジング対向部17cに設けることもできる。これらは、図1(b)(c)において、芯ずれ防止用支持部材18を外方部材17側に設けた場合となる。
外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18を設けた場合、内輪間座16と対向する芯ずれ防止用支持部材18の面は、内輪間座16と摺動可能であり、また、上記芯ずれ防止用支持部材18の面と上記内輪間座16との間の隙間は、軸を挿入するとき、軸が内輪間座16と干渉が生じない程度の隙間であればよい。
内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18を設けた場合のこれらの組合せの例としては、図2(a)(b)に示す例があげられる。図2(a)は、芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aを用いたものである。この場合、図2(a)においては、2本のリング状物18aを設けたが、2本に限定されるものではなく、内輪間座16の幅やリング状物18aの幅等によって、1本でもよく、3本以上でもよい。なお、リング状物18aの本数は、図2(a)の場合に限られず、他の場合(図4(a)、図6(a)、図12(a)等)の場合も同様である。
また、図2(b)においては、図2(a)に示すようなリング状物18aでなく、リング状物18aの一部を切り取った支持部材片18bを複数配したものである。この支持部材片18bの並べ方としては、図2(b)示すように、内輪間座16の1つの周円上に、間隔を開けて支持部材片18bを配し、かつ、周円上の複数の支持部材片18bを1列又は2列以上設けた並べ方があげられる。また、ランダムに支持部材片18bを並べてもよい。なお、支持部材片18bを設ける位置については、図2(b)の場合に限られず、他の場合(図4(b)、図6(b)、図12(b)等)の場合も同様である。
なお、図2(a)(b)において、リング状物18aや支持部材片18bを内輪間座16に設けた場合を示したが、外輪間座17a、外輪対向部17b、ハウジング対向部17c等の外方部材17に設けてもよい(図示せず)。
上記芯ずれ防止用支持部材18を、上記の内輪間座16又は外方部材17に設ける方法としては、一体成形、圧入、溶接又はねじ止め等の方法により設けることができる。上記の一体成形とは、上記芯ずれ防止用支持部材18と、上記の内輪間座16又は外方部材17とを一体に成形したものであり、例えば、図1(a)〜(d)を例としてあげることができる。外輪対向部17bやハウジング対向部17cに芯ずれ防止用支持部材18を一体成形した図は示されていないが、これらの場合も含む。
一体成形することにより、芯ずれ防止用支持部材18の高さや位置をより正確に設定することができる。このため、内輪間座16を組み込んだとき、内輪間座16ががたつきを生じるのを防止することができ、また、芯ずれ防止用支持部材18と外方部材17又は内輪間座16との間の隙間を一定の範囲内に収めることが可能となる。
上記圧入とは、芯ずれ防止用支持部材18を、上記の内輪間座16又は外方部材17にはめ込むために圧入することをいう。図3(a)は、内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18を圧入した例を示し、図3(b)は、外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18を圧入した例を示す。なお、図3(a)(b)は外方部材17として外輪間座17aを用いているが、他の外方部材17(外輪対向部17bやハウジング対向部17c)を用いた場合も同様である。
この圧入に用いられる芯ずれ防止用支持部材18としては、図4(a)に示すようなリング状物18aをあげることができる。図4(a)は、内輪間座16にリング状物18a入れたものであり、両者の隙間がほとんどない場合、圧入することとなる。
この圧入を用いることにより、芯ずれ防止用支持部材18を内輪間座16又は外方部材17と別体で得ることができ、内輪間座16又は外方部材17を成形するための金型を簡便化することができる。また、芯ずれ防止用支持部材18を内輪間座16又は外方部材17にはめた後、芯ずれ防止用支持部材18ががたつくのを防止することができる。
上記溶接とは、芯ずれ防止用支持部材18を、上記の内輪間座16又は外方部材17に入れ、溶接して連結・固定することをいう。図としては、上記圧入で用いた図3(a)(b)を用いることができる。圧入と比べた場合、芯ずれ防止用支持部材18を、上記の内輪間座16又は外方部材17との隙間を少し大きくとった場合に、溶接が用いられる。図3を用いて説明すると、図3(a)は、内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18を溶接した場合であり、図3(b)は、外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18を溶接した場合である。なお、図3(a)(b)は外方部材17として外輪間座17aを用いているが、他の外方部材17(外輪対向部17bやハウジング対向部17c)を用いた場合も同様である。
この溶接に用いられる芯ずれ防止用支持部材18としては、図4(a)に示すようなリング状物18aや、図4(b)に示すような支持部材片18bをあげることができる。
この溶接を用いることにより、芯ずれ防止用支持部材18を内輪間座16又は外方部材17と別体で得ることができ、内輪間座16又は外方部材17を成形するための金型を簡便化することができる。また、芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aを用いる場合、その内径面の径又は外径面の径と、内輪間座16の外径面の径又は外方部材17の内径面の径とを厳密に調整する必要がなくなるので、成形がより容易となる。さらに、芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aでなく、支持部材片18bを用いることが可能となり、後述するように、内輪間座16又は外方部材17に潤滑用穴を設けた場合、この潤滑用穴から流入される潤滑油を、内輪間座16の外径面又は外方部材17の内径面の全体に行き渡らせることがより容易となり、好ましい。
上記ねじ止めとは、芯ずれ防止用支持部材18を、上記の内輪間座16又は外方部材17に入れ、ねじ21を用いて連結・固定することをいう。図5(a)は、内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18をねじ止めした例を示し、図5(b)は、外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18をねじ止めした例を示す。なお、図5(a)(b)は外方部材17として外輪間座17aを用いているが、他の外方部材17(外輪対向部17bやハウジング対向部17c)を用いた場合も同様である。
このねじ止めに用いられる芯ずれ防止用支持部材18としては、図6(a)に示すようなリング状物18aや図6(b)に示す支持部材片18bをあげることができる。
このねじ止めを用いることにより、芯ずれ防止用支持部材18を内輪間座16又は外方部材17と別体で得ることができ、内輪間座16又は外方部材17を成形するための金型を簡便化することができる。また、芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aを用いる場合、その内径面の径又は外径面の径と、内輪間座16の外径面の径又は外方部材17の内径面の径とを厳密に調整する必要がなくなるので、成形がより容易となる。さらに、芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aでなく、支持部材片18bを用いることが可能となり、後述するように、内輪間座16又は外方部材17に潤滑用穴を設けた場合、この潤滑用穴から流入される潤滑油を、内輪間座16の外径面又は外方部材17の内径面の全体に行き渡らせることがより容易となり、好ましい。
なお、上記において、圧入、溶接、ねじ止めの場合において、内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18を設ける場合の例を示したが、外輪間座17a、外輪対向部17b、ハウジング対向部17c等の外方部材17に、これらの方法で芯ずれ防止用支持部材18を設けてもよい(図示せず。)。
ところで、上記芯ずれ防止用支持部材として、上記のリング状物18aや支持部材片18b以外に、図7(a)に示すような、コマ状体18cを用いてもよい。このコマ状体18cは、取り付けられる内輪間座16又は外方部材17に設けられた挿入穴19a,19bに挿入、固定される部材であり、芯ずれ防止用支持本体18caと、上記の挿入穴19a,19bに挿入される固定部18cbを有する。このコマ状体18cとしては、図7(a)に示すように、芯ずれ防止用支持本体18caが円柱状のものの他、図7(b)に示すように、芯ずれ防止用支持本体18caが多角形柱状のものであってもよい。
具体的には、図8(a)に示すように、上記内輪間座16に挿入穴19aを設け、上記内輪間座16の外径面に、芯ずれ防止用支持本体18caが配されるように、固定部18cbを上記挿入穴19aに挿入・固定することにより、コマ状体18cを上記内輪間座16に設けることができる。この場合、このコマ状体18cの上面と上記外方部材17との間の隙間は、軸を挿入するとき、軸が内輪間座16と干渉が生じない程度の隙間であればよい。
また、外方部材17に上記コマ状体18cを設けた例としては、図8(b)に示す場合があげられる。これは、外方部材17として、外輪間座17aを用いた場合であり、この外輪間座17aに挿入穴19bを設けた場合である。
なお、図8(a)(b)は外方部材17として外輪間座17aを用いているが、他の外方部材17(外輪対向部17bやハウジング対向部17c)を用いた場合も同様である。
内輪間座16にコマ状体18cを設けた場合のこれらの組合せの例としては、図9に示す例があげられる。このコマ状体18cの並べ方としては、図9に示すように、内輪間座16の1つの周円上に、間隔を開けてコマ状体18cを配し、かつ、周円上の複数のコマ状体18cを1列又は2列以上設けた並べ方があげられる。そして、その上、軸方向に複数のコマ状体18cを並べてもよい。また、ランダムにコマ状体18cを並べてもよい。
上記のコマ状体18cの内輪間座16又は外方部材17への固定方法としては、上記した圧入(固定部18cbの挿入穴19a,19bへの圧入)や、ねじ止め等があげられる。また、このコマ状体18cを設ける数は、得られる転がり軸受の大きさや設ける位置によって、適宜調整すればよい。
このコマ状体18cを用いることにより、コマ状体18cを設けたい位置に、確実に設けることができる。また、コマ状体18cの芯ずれ防止用支持本体の高さを調整することは容易なので、コマ状体18cの先端面と内輪間座16又は外方部材17を所定の微小間隔に調整するのがより容易となる。また、内輪間座16又は外方部材17に対する固定を圧入やねじ止めで行うことができるので、溶接等による熱の影響を受けるのを防止できる。
上記の通り、芯ずれ防止用支持部材18は、内輪間座16及び外方部材17のいずれか一方に所定の方法で設けられるが、上記芯ずれ防止用支持部材18を設ける部材としては、この発明にかかる転がり軸受(複列転がり軸受)に軸を挿入し、駆動させる際、基本的に回転しない静止側となる部材に取り付けるのが好ましい。静止側の部材に取り付けると、軸受の回転に芯ずれ防止用支持部材18が影響を与えないので、好ましい。
上記の芯ずれ防止用支持部材18を上記のいずれかの方法で取り付けられた内輪間座16又は外方部材17には、必要に応じて、潤滑用穴22及び潤滑用溝23が設けられる。具体的には、図10(a)(b)に示すように、上記芯ずれ防止用支持部材18を取り付けた内輪間座16の外周面と内周面との間に潤滑用穴22aが設けられると共に、内輪間座16の内周面に潤滑用溝23aが設けられるか、又は、図11(a)(b)に示すように、上記芯ずれ防止用支持部材18を取り付けた上記外方部材17の内周面と外周面との間に潤滑用穴22bが設けられると共に、外方部材17の外周面に潤滑用溝23bが設けられる。
上記潤滑用穴22は、図12(a)(b)(c)に示すように、芯ずれ防止用支持部材18と重ならないように、内輪間座16又は外方部材17に設けられる。芯ずれ防止用支持部材18によって潤滑用穴22が塞がれるのを防止するためである。なお、図12(a)(b)(c)には、内輪間座16に芯ずれ防止用支持部材18が設けた場合を示しており、外方部材17に芯ずれ防止用支持部材18が設けた場合については、図示されていない。
上記潤滑用穴22及び潤滑用溝23を設けることにより、内輪間座16の外周面又は外方部材17の内周面に潤滑油を供給することができ、芯ずれ防止用支持部材18と内輪間座16又は外方部材17との間の摺動を保持することができ、両者間の焼き付きが生じるのを防止することができる。
また、上記潤滑用穴22及び潤滑用溝23を、芯ずれ防止用支持部材18を取り付けた側の部材に設けるので、内輪間座16の外周面又は外方部材17の内周面に供給された潤滑油が飛び散ってしまうのを防止できる。
さらに、上記芯ずれ防止用支持部材18として、支持部材片18bを用いた場合、潤滑用穴22から供給された潤滑油が、内輪間座16の外周面又は外方部材17の内周面の全面に行き渡らせることが容易となるので、好ましい。
ところで、上記芯ずれ防止用支持部材18として、リング状物18aを用いた場合、潤滑用穴22から供給された潤滑油が、リング状物18aを超えて移動するのが困難となる場合がある。このような場合、図13(a)に示すように、リング状物18aに切り欠き部20aを設けたり、図13(b)に示すように、リング状物18aにトンネル部20bを設けたりすることにより、潤滑用穴22から供給された潤滑油を、リング状物18aを超えて移動するのを容易にさせることができるので、好ましい。
この発明にかかる転がり軸受は、内輪間座16を用いた転がり軸受、具体的には、複数の軸受を有し、それらの軸受の内輪間に内輪間座を用いた複列転がり軸受に対し、効果を発揮することのできるものである。そして、この転がり軸受が、軸を横向きに通す際、内輪間座16の周囲にグリースを塗布し、周りの部材に付着させることが困難な程度に大きな軸受である場合や、内輪間座16に突起部を設け、内輪13に引っかけても、引っかけた状態を十分に保持できない程度に大きな軸受である場合、すなわち、大型軸受である場合に、特にこの発明にかかる転がり軸受を用いることにより、その効果をより発揮することができる。
(a)この発明にかかる複列転がり軸受の例を示す断面図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(c)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(d)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にリング状物を一体成形した部材の例を示す斜視図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16に支持部材片を一体成形した部材の例を示す斜視図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にリング状物を圧入又は溶接した部材の例を示す斜視図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16に支持部材片を溶接した部材の例を示す斜視図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にリング状物をねじ止めした部材の例を示す斜視図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16に支持部材片をねじ止めした部材の例を示す斜視図 (a)(b)コマ状体の例を示す斜視図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図 この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にコマ状体を設けた部材の例を示す斜視図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)(a)のX−X断面図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)(a)のY−Y断面図 (a)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にリング状物を設けた部材に潤滑用穴を設けた例を示す斜視図、(b)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16に支持部材片を設けた部材に潤滑用穴を設けた例を示す斜視図、(c)この発明にかかる複列転がり軸受で用いられる内輪間座16にコマ状体を設けた部材に潤滑用穴を設けた例を示す斜視図 (a)図12(a)のリング状物に切り欠き部を設けた例を示す斜視図、(b)図12(a)のリング状物にトンネル部を設けた例を示す斜視図 従来の複列転がり軸受の例を示す断面図 (a)従来の複列転がり軸受の他の例を示す断面図、(b)(a)の内輪間座の拡大断面図
符号の説明
1 ハウジング
2 外輪
3、3a 内輪
4 ころ
5 保持器
6、6a 内輪間座
6b 突起部
7 外輪間座
8 軸
9 複列軸受
11 ハウジング
12 外輪
13 内輪
14 ころ
15 保持器
16 内輪間座
17 外方部材
17a 外輪間座
17b 外輪対向部
17c ハウジング対向部
18 芯ずれ防止用支持部材
18a リング状物
18b 支持部材片
18c コマ状体
18ca 芯ずれ防止用支持本体
18cb 固定部
19a 挿入穴
19b 挿入穴
20a 切り欠き部
20b トンネル部
21 ねじ
22、22a、22b 潤滑用穴
23、23a、23b 潤滑用溝

Claims (2)

  1. ハウジング内に設けられた、外輪、内輪、ころ、保持器及び内輪間座を有する転がり軸受において、
    上記内輪間座の外径面、及び上記内輪間座の外径面と相対する外方部材の内径面のいずれか一方に、上記内輪間座の芯ずれ防止用支持部材を一体に成形して設け、
    この芯ずれ防止用支持部材は、上記の内輪間座の外径面及び外方部材の内径面の他方と摺接可能な面を有し、
    上記芯ずれ防止用支持部材は、リング状物であり、
    上記リング状物は、2本又は3本設けられ、
    上記の芯ずれ防止用支持部材を取り付けた上記外方部材の内周面と外周面との間、又は上記の芯ずれ防止用支持部材を取り付けた内輪間座の外周面と内周面との間に潤滑用穴を設けると共に、上記外方部材の外周面又は内輪間座の内周面に潤滑用溝を設け、
    上記内輪間座の外周面又は上記外方部材の内周面に潤滑油を供給し、上記芯ずれ防止用支持部材と上記内輪間座又は上記外方部材との間の摺動を保持することができ、
    大型軸受に用いられることを特徴とする転がり軸受。
  2. 上記芯ずれ防止用支持部材は、上記の内輪間座及び外方部材のうち、静止側に設けられることを特徴とする請求項1に記載の転がり軸受。
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