JP5568336B2 - 円すいころ軸受 - Google Patents

Description

この発明は、円すいころ軸受に関し、特に、保持器セグメントを用いた円すいころ軸受の輸送時における内輪軌道、転動体等の損傷防止に関するものである。

従来、風車発電機の主軸用等に用いられる超大型円すいころ軸受は、図１１及び図１２に示したように、内輪１とこれに対向した外輪２、これら内外輪１、２の各円すい形の軌道３、４の間に介在された円すい形のころ５とにより構成される。各ころ５は保持器セグメント６に５個ずつ収納保持される。保持器セグメント６は、軌道３の周りに円環状に配列され、かご形保持器７を構成する。前記の超大型円すいころ軸受には、その外輪２の外径の直径が２ｍを超えるものがある。

前記の超大型円すいころ軸受を組み立てた状態で輸送した場合、ころ５が軌道３、４に挟まれた状態で衝撃を受けることにより、これらの接触部分に圧痕を生じさせ、また繰り返し振動を受けることによってフレッティング摩耗を発生させることが知られている。

前記の問題を避けるために、従来は、内輪１、外輪２、及びころ５が組まれた保持器セグメント６を別々に梱包して輸送していた。このため、需要者側でこれらの部品を組み立てる必要があり、手間がかかるとともに、部品の損傷、組違い等のミスを来すおそれがあった。

前記の圧痕又はフレッティング摩耗の問題を解決し、しかも軸受を組み立てた状態で輸送できるようにするために、軸受の一方の端面において、内外輪間のすき間にスペーサを嵌めることが知られている（特許文献１）。この場合のスペーサは、内外輪の変動すき間の総和が軸受のラジアルすき間より小さくなるように制限することにより、内外輪の軌道間にころが押し付けられることを防止するものである。このようなスペーサを用いることによって、前記の圧痕やフレッティング摩耗の発生を一応回避することができるようである。

特開２００６−９０３５７号公報

前記のように、くし形保持器は軸受の内部深くに配置されているため、その保持器に干渉することなく内外輪のすき間にスペーサを嵌めることは可能である。しかし、かご形保持器の場合は、内外輪のすき間端部に保持器の一部が露出するため、そのすき間にスペーサを嵌合することは不可能である。したがって、かご形保持器を用いた軸受においては、スペーサを用いることは前記の問題を解決する有効な手段となり得ない。

そこで、この発明は、保持器セグメントを用いた円すいころ軸受において、組み立て状態で輸送しても圧痕やフレッティング摩耗等の損傷が生じることなく、しかも需要者側での手間も少なくてすむ円すいころ軸受を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明に係る円すいころ軸受は、内輪とこれに対向した外輪、前記内輪と外輪の各軌道間に介在された円すい形のころ、前記ころを保持した保持器セグメントとにより構成された円すいころ軸受において、前記内輪の軌道ところとの間に剥離・除去可能な緩衝シートが介在され、前記緩衝シートが前記内輪の軌道の全周にわたりすき間なく配置され、前記緩衝シートは、前記保持器セグメントの周方向長さに一致する長さに分割されたセパレート型である構成としたものである。

なお、前記の緩衝シートを複数の袋部にグリースを充填したものによって構成し、各袋部に易開封部を設けた構成をとることができる。

この発明によれば、円すいころ軸受、特にかご形の保持器セグメントを使用した超大型の円すいころ軸受において、その輸送時に加わる振動や衝撃は、緩衝シートによって吸収されるため、内輪の軌道やころの損傷を防止することができる。

また、緩衝シートをセパレート型に形成し、各緩衝シートのサイズを保持器セグメントのサイズに合わせておくことにより、１つのころ・保持器アッセンブリを外すと１枚の緩衝シートが露出する。その露出した緩衝シートを剥離・除去し、以後残りのころ・保持器アッセンブリを保持器セグメント１個分のピッチで回転させることにより、順次緩衝シートを剥離・除去することができる。

また、前記の緩衝シートを易開封部を有する複数の袋部によって構成し、その袋部にグリースを充填したものを使用した場合は、グリースの存在によって大きな緩衝効果を発揮するとともに、緩衝シートを引き抜く際に易開封部が破断されることにより軌道やころ周辺にグリースを流出・付着させることができる。前記袋部を各ころに対応するように設けることにより、前記グリースをころごとに分散して流出・付着させることができる。

は、実施形態１の円すいころ軸受の一部断面図である。 は、同上のころ・内輪アッセブリの一部分解斜視図である。 は、同上のころ・内輪アッセブリの分解斜視図である。 は、緩衝シート剥離・除去の工程図である。 は、緩衝シート剥離・除去の工程図である。 は、緩衝シート剥離・除去の工程図である。 は、実施形態２の円すいころ軸受の一部省略断面図である。 は、同上の緩衝シートの斜視図である。 は、同上の緩衝シートの使用状態の正面図である。 は、同上の緩衝シートの展開状態の平面図である。 は、従来例の円すいころ軸受の一部断面図である。 は、同上のころ・内輪アッセンブリの斜視図である。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

[実施形態１]
図１及び図２に示したように、実施形態１の円すいころ軸受は、内輪１１とこれに対向した外輪１２、前記内輪１１の軌道１３とこれに対向した外輪１２の軌道１４との間に介在された円すい形のころ１５、前記ころ１５を一定間隔に保持する保持器セグメント１６によって構成される。保持器セグメント１６は、軌道１３の周りに円環状に多数配列され、かご形の保持器１７を構成する。

前記軌道１３の大径側に大つば１８、小径側に小つば１９が形成され、これらの大つば１８及び小つば１９及びによってころ１５の転動を案内する。

前記の各保持器セグメント１６は、周方向に長い長方形の枠形に形成され、その長辺間に並行に設けられた柱部２０の相互間に５個所のポケットが形成され、各ポケットにころ１５が収納される。ころ１５は柱部２０に設けた係合縁２１により係合保持される。１つの保持器セグメント１６に５本のころ１５を収納したものをころ・保持器アッセンブリ２２と称する。

前記内輪１１の軌道１３と大つば１８の内面に沿って緩衝シート２３が介在される。緩衝シート２３は樹脂シートによって形成され、図２に示したように、前記軌道１３の幅と一致する幅をもった軌道カバー部２４と、大つば１８の内側面の幅と一致する幅をもった大つばカバー部２５とからなる。大つばカバー部２５は、軌道カバー部２４の大つば１８側の側縁を９０度屈曲することにより形成される。

前記緩衝シート２３は、分割することなく、長尺のまま使用する場合もあるが、この実施形態１の場合は、保持器セグメント１６の周方向の長さと一致する位置において分割線２６によって分割・分離されたセパレート型のものを使用している。前記分割線２６、即ち、セパレート型の各緩衝シート２３の両端辺には、浅い切り欠き部２７が設けられる。この切り欠き部２７は、後述のように、内輪軌道１３から剥離する際に指先を掛ける部分となる。切り欠き部２７は、一方の端辺にのみ形成してもよい。

前記の各緩衝シート２３は、その軌道カバー部２４を内輪１１の軌道１３に、また、大つばカバー部２５を大つば１８の内側面にそれぞれ沿わせ、各緩衝シート２３を周方向に突き合わせながらすき間なく配列する。緩衝シート２３の突き合わせによって分割線２６が表れ、その分割線２６の中間部に両側の切り欠き部２７が向かい合うことにより楕円形の穴が形成される。切り欠き部２７を一方の端辺にのみ形成した場合は半楕円形の穴となる。

前記の緩衝シート２３を軌道１３の全周にわたり配置したのち、その上面にそれぞれ５本ずつのころ１５が収納された保持器セグメント１６、即ち、ころ・保持器アッセンブリ２２を全周にわたり配置することにより、ころ・内輪アッセンブリ２８（図３参照）が構成される。このころ・内輪アッセンブリ２８に外輪１２を組み合わせ、これらを一体に包装して輸送される。輸送時において、ころ１５と内輪１１間に加わる衝撃は、緩衝シート２３によって吸収され、軌道１３や大つば１８の内面及びころ１５に損傷を与えることが避けられる。

前記緩衝シート２３の一部を構成する大つばカバー部２５は、軌道カバー部２４の大つば１８側の側辺を９０度屈曲することにより形成されるものであるので、それ自体の収納・保管等に際し大つばカバー部２５が屈曲している分だけ占有空間が大きくなる不便がある。このため、大つばカバー部２５を軌道カバー部２４に折り重ねた状態で収納・保管し、使用時に９０度に起立させるようにしてもよい。また、大つばカバー部２５を軌道カバー部２４から分離して両者を別体に形成するようにすれば収納・保管時における占有空間が一層小さくなる。

次に、需要者側において、前記緩衝シート２３を除去する方法を図４から図６に基づいて説明する。まず、図４に示したように、任意の一つのころ・保持器アッセンブリ２２を外し、その外した後に露出する１枚の緩衝シート２３を剥離する。１枚の緩衝シート２３を剥離するとその大きさに応じて内輪１１の軌道１３が露出する。

なお、緩衝シート２３を剥離する際、その一端部の切り欠き部２７に指先を掛けて引き起こすことにより容易に剥離することができる。

次に、前記のように、１つのころ・保持器アッセンブリ２２を外したまま、ころ・内輪アッセンブリ２８をころ・保持器アッセンブリ２２の１ピッチ分だけ一定方向（矢印ａ参照）に回転移動させる。その移動によって、内輪１１の軌道１３上の隣接する位置に１枚の緩衝シート２３が露出する（図５参照）。その露出した緩衝シート２３を剥離・除去して、軌道１３を露出させる（図６参照）。以下同様に、ころ・内輪アッセンブリ２８をころ・保持器アッセンブリ２２の１ピッチ分ずつ回転させながら緩衝シート２３を１枚ずつすべて剥離・除去したのち、当初外したころ・保持器アッセンブリ２２を元の状態に戻すことにより、使用可能な状態となる。

[実施形態２]
次に、図７から図１０に基づいて、実施形態２について説明する。実施形態２に係る円すいころ軸受は、基本的には前記の実施形態１の場合と同様である。

即ち、図７に示したように、実施形態２の円すいころ軸受も、内輪１１とこれに対向した外輪１２、前記内輪１１の軌道１３とこれに対向した外輪１２の軌道１４との間に介在された円すい形のころ１５、前記ころ１５を一定間隔に保持する保持器セグメント１６によって構成される。保持器セグメント１６は、軌道１３の周りに円環状に配列され、かご形の保持器１７を構成する。

前記内輪１１の軌道１３の大径側に大つば１８、小径側に小つば１９が形成され、これらの大つば１８及び小つば１９によってころ１５の転動を案内する。

前記の各保持器セグメント１６は、周方向に長辺をもった長方形の枠形に形成され、その長辺間に並行に設けられた柱部２０間に５個所のポケットが形成され、各ポケットにころ１５が収納される。ころ１５は柱部２０に設けた係合縁２１により係合保持される。

前記軌道１３と大つば１８の内面に沿って緩衝シート２３が介在される。緩衝シート２３は、保持器セグメント１６に対応して設けられたセパレート型であり、軌道カバー部２４と大つばカバー部２５を有する。

以上の構成は、実施形態１の場合と同様であるが、この実施形態２の場合は、緩衝シート２３の具体的構成において相違している。即ち、この場合の緩衝シート２３は、図８に示したように、２枚合わせの長方形のシート２３ａの一方の長辺が小つば１９側となる上辺部２９、他方の長辺が大つば１８側となる下辺部３１、及び左右の短辺が端辺部３２、３３を形成する。これらの４辺はそれぞれ溶着され、緩衝シート２３は袋状となっている。

軌道カバー部２４においては、前記上辺部２９、左右の端辺部３２、３３及び大つばカバー部２５との境界をなす屈曲部３４に囲まれ、その内側において、前記左右の端辺部３２、３３と並行かつ上辺部２９に達する５か所の溶着部３５を設けることにより、ころ１５の数より１か所だけ多い６か所の縦形の小袋部３６が設けられる。

６か所の小袋部３６のうち中間部の４か所の小袋部３６は、ころ１５の配列ピッチに等しい幅を有し、両側２か所の小袋部３６は約半分の幅を有する。これらの各小袋部３６の屈曲部３４側は溶着されることなく開放され、大つばカバー部２５を構成する横長袋部３７に連通されている。

大つばカバー部２５においては、前述の下辺部３１、左右の端辺部３２、３３及び前記の屈曲部３４に囲まれた部分において、２枚のシート２３ａの間に１個所の横長袋部３７が設けられる。横長袋部３７は前記の各小袋部３６と屈曲部３４において連通されている。

前記の端辺部３２から２番目、４番目及び５番目の小袋部３６において、上辺部２９の溶着部分にグリース封入口３８が気密を保持して貫通することにより設けられる。このグリース封入口３８にそれぞれグリースポンプの充填口が接続され、すべての小袋部３６及び横長袋部３７にグリースが封入される（図１０の矢印参照）。封入後各グリース封入口３８が閉塞される。

前記端辺部３２に柔軟な１枚の樹脂シートにより所要幅の取手片３９が設けられる。この取手片３９は後述のように、この緩衝シート２３をころ・保持器アッセンブリ２２の下から引き抜く際の把持部分となる。

各縦袋部３６には、その中間部に長さ方向のミシン目４０形成され、また横長袋部３７にもその長さ方向のミシン目４１が形成される。これらのミシン目４０、４１は、前記のグリース封入時の内圧や輸送時の振動等によっては破れることがなく、したがって内部のグリースが漏出することがない強度を有する。しかし、これらのミシン目４０、４１は、前記の取手片３９を把持して緩衝シート２３全体をころ・保持器アッセンブリ２２の下から引き抜く際に、そのアッセンブリ２２の自重による圧力によって破れる程度の強度を持った易開封性（イージオープン性）のミシン目である。

前記の緩衝シート２３は、図７に示したように、内輪１１の軌道１３に軌道カバー部２４、大つば１８の内側に大つばカバー部２５を沿わせ、軌道１３の全長にわたりすき間なく配置される。その後、各緩衝シート２３の上にころ・保持器アッセンブリ２２を全周にわたり配置する。各ころ１５は、図９に示したように、２つの小袋部３６間の溶着部３５上に載り、また取手片３９は保持器セグメント１６相互間のすき間から外部に引き出される。

前記ように組み立てたころ・内輪アッセンブリ２８に外輪１２を組み合わせ、適宜包装して輸送される。輸送途中において、内輪１１やころ１５に加わる振動や衝撃は、緩衝シート２３の軌道カバー部２４及び大つばカバー部２５を構成する小袋部３６、横長袋部３７に封入されたグリースによって吸収緩和される。

需要者側において、前記緩衝シート２３を除去する場合は、外部に引き出された状態にある取手片３９を把持して、隣接する他のころ・保持アッセンブリ２２の上方に向けて強く引き抜くと（図９矢印ａ参照）、緩衝シート２３が引き出される。その際、小袋部３６及び横長袋部３７は、ころ１５の自重や屈曲変形に伴う圧力等によってミシン目４０、４１が破断され、内部のグリースが内輪１１の軌道１３や小つば１９の内側面に流出し付着する。

同様の作業を全周にわたり繰り返すことで、内輪１１の軌道１３上からすべての緩衝シート２３が取り除かれ、しかもその後にグリースが付着された状態の円すいころ軸受が出現する。したがって需要者においては、グリース封入作業を行うことなく、そのまま円すいころ軸受として使用することができる。

１１ 内輪
１２ 外輪
１３ 軌道
１４ 軌道
１５ ころ
１６ 保持器セグメント
１７ 保持器
１８ 大つば
１９ 小つば
２０ 柱部
２１ 係合縁
２２ ころ・保持器アッセンブリ
２３ 緩衝シート
２３ａ シート
２４ 軌道カバー部
２５ 大つばカバー部
２６ 分割線
２７ 切り欠き部
２８ ころ・内輪アッセンブリ
２９ 上辺部
３１ 下辺部
３２、３３ 端辺部
３４ 屈曲部
３５ 溶着部
３６ 小袋部
３７ 横長袋部
３８ グリース封入口
３９ 取手片
４０、４１ ミシン目

Claims (9)

1. 内輪とこれに対向した外輪、前記内輪と外輪の各軌道間に介在された円すい形のころ、前記ころを保持した保持器セグメントとにより構成された円すいころ軸受において、前記内輪の軌道ところとの間に剥離・除去可能な緩衝シートが介在され、前記緩衝シートが前記内輪の軌道の全周にわたりすき間なく配置され、前記緩衝シートは、前記保持器セグメントの周方向長さに一致する長さに分割されたセパレート型であることを特徴とする円すいころ軸受。
2. 前記緩衝シートは、周方向の端縁に切り欠き部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の円すいころ軸受。
3. 前記緩衝シートは、内輪の軌道をカバーする軌道カバー部と、前記内輪の大つば内側面をカバーする大つばカバー部とにより構成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の円すいころ軸受。
4. 前記大つばカバー部は、前記軌道カバー部の側縁を屈曲して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の円すいころ軸受。
5. 前記大つばカバー部は、緩衝シートとしての使用前においては軌道カバー部に対して折り畳まれた状態にあることを特徴とする請求項４に記載の円すいころ軸受。
6. 前記大つばカバー部は、前記軌道カバー部から分離された状態にあることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の円すいころ軸受。
   
7. 前記緩衝シートを構成する軌道カバー部と大つばカバー部が一体に構成され、前記軌道カバー部に前記軌道の長さ方向に並列する複数の小袋部が形成され、前記大つばカバー部に前記小袋部と直交する方向に長く、かつ当該小袋部と連通した横長袋部が形成され、前記小袋部の少なくとも一つにグリース封入口が設けられ、前記軌道カバー部の周方向両端部のいずれか一方の端辺部に取手片が設けられ、前記各小袋部及び横長袋部にそれぞれ易開封部が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の円すいころ軸受。
8. 前記小袋部の数が一つの保持器セグメントに保持されたころの数より１だけ多く形成され、各ころは各小袋部の間の溶着部上に配置され、前記取手片が当該保持器セグメントと隣接する他の保持器セグメントとの間から軸受外部に引き出されたことを特徴とする請求項７に記載の円すいころ軸受。
9. 前記の易開封部の強度は、グリースの封入圧力、輸送時の振動等に伴う圧力によっては破断せず、前記取手片を把持して当該緩衝シートを強制的に引き抜く際の圧力によって破断するように選定されたことを特徴とする請求項７又は８に記載の円すいころ軸受。

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