JP6662999B2 - 組合せ円筒コロ軸受 - Google Patents

Description

本発明は、加工および組み立てが容易な高剛性の組合せ円筒コロ軸受に関する。

高剛性の円筒コロ軸受としては、特許文献１、２に記載されている複列アンギュラ円筒コロ軸受が知られている。複列アンギュラ円筒コロ軸受では、内外輪の間に２条のコロ軌道が形成されており、コロ軌道のそれぞれには、同一方向に４５度の角度で傾斜配置した円筒コロが転動可能な状態で挿入されている。一方のコロ軌道に挿入されている円筒コロと、他方のコロ軌道に挿入されている円筒コロの間においては、それらの傾斜方向が逆となっており、相互のコロ中心軸線が直交している。

複列アンギュラ円筒コロ軸受は、その軸受中心軸線に平行な方向に沿って作用するアキシャル荷重および軸受半径方向に沿って作用するラジアル荷重の双方を受けることができる。また、同一外径のクロスローラ軸受などに比べて、高剛性で負荷容量が大きい。

特開平５−４４７２０号公報 国際公開第２００９／０２００８７号

複列アンギュラ円筒コロ軸受においては、内外輪に形成されるコロ軌道を規定している外輪側軌道面および内輪側軌道面が、軸受中心軸線に対して４５度傾斜している。したがって、２条のコロ軌道に円筒コロを挿入した状態では、左右のコロ軌道に挿入されている円筒コロは、外輪側軌道面および内輪側軌道面によって軸受中心軸線の方向から挟まれる。すなわち、２列の円筒コロは、それらの軸受中心軸線の方向の相対位置が拘束される。

したがって、円筒コロを挿入して内外輪を組み付けた状態において、一対の内輪側軌道面と一対の外輪側軌道面のそれぞれは、軸受中心軸線の方向において精度良く対峙している必要がある。このためには、内外輪の軌道面間における軸受中心軸線の方向のずれを、円筒コロのコロ径のバラツキレベルである数μｍ以内に収める必要がある。よって、内外輪の加工および組み付けを、高い精度で行う必要があり、製造コストも上昇する。

また、内外輪の加工誤差などに起因して、内輪側軌道面と外輪側軌道面との間における軸受中心軸線の方向のずれが大きいと、軸受を組み立てることが困難になる、無理な力が軌道面あるいは円筒コロに掛かる、軌道面と円筒コロとの間の摺動部分等の摩擦トルクが大きくなる、軸受性能の変動が大きくなる等の問題が発生する。

従来においては、このような問題を回避するために、同サイズのクロスローラベアリングの場合に比べて小径の円筒コロを採用している。このため、軸受の定格荷重が小さい。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、従来の複列アンギュラ円筒コロ軸受における上記の問題を解消可能な組合せ円筒コロ軸受を提供することにある。

本発明の組合せ円筒コロ軸受は、
同軸に並列配置した第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受と、
前記第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受の間に配置した間隔調整板と、
を有しており、
前記第１のアンギュラ円筒コロ軸受では、第１の外輪および第１の内輪の間に形成されている１条の第１のコロ軌道に、複数個の第１の円筒コロが転動可能な状態で挿入されており、
前記第２のアンギュラ円筒コロ軸受では、第２の外輪および第２の内輪の間に形成されている１条の第２のコロ軌道に、複数個の第２の円筒コロが転動可能な状態で挿入されており、
軸受中心軸線の方向から相互に対峙している前記第１、第２の外輪の端面をそれぞれ第１、第２の外輪端面と呼び、前記第１、第２の内輪の端面をそれぞれ第１、第２の内輪端面と呼ぶものとすると、
前記第１、第２の外輪端面および前記第１、第２の内輪端面のうちの一方は前記軸受中心軸線の方向から相互に当接しており、他方の間には前記間隔調整板が挟み込まれていることを特徴としている。

本発明の組合せ円筒コロ軸受では、第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受が同軸に並列配置された構造となっている。各アンギュラ円筒コロ軸受においては、その円筒コロの軸受中心軸線の方向の位置は、内外輪のそれぞれのコロ軌道を規定している直交する傾斜軌道面によって固定される。

第１のアンギュラ円筒コロ軸受の第１のコロ軌道に挿入される第１の円筒コロと、第２のアンギュラ円筒コロ軸受の第２のコロ軌道に挿入される第２の円筒コロとの間においては、それらの軸受中心軸線の方向の相対位置関係は固定されない（拘束されない）。すなわち、間隔調整板によって、第１、第２の外輪の間の隙間、あるいは、第１、第２の内輪の間の隙間が調整され、それぞれのアンギュラ円筒コロ軸受において、適切な状態で円筒コロがコロ軌道に挿入された状態が形成される。また、この隙間を間隔調整板によって調整することにより、安定した与圧管理ができる。

よって、本発明の組合せ円筒コロ軸受によれば、複列アンギュラ円筒コロ軸受における前述の各問題を解消可能である。すなわち、内外輪の加工・組み立ての精度を円筒コロの公差レベルにまで上げる必要がなく、加工および組み立てが容易になり、コストダウンを図ることができる。また、内外輪の加工・組み立て誤差に起因する摩擦トルクの増加、軸受性能の変動などを抑制できる。さらに、円筒コロのサイズを下げる必要がないので、強度の低下を抑制できる。

本発明において、第１、第２の内輪の間に間隔調整板を挿入して与圧管理を行う場合には、例えば、第１、第２の外輪を、それらの第１、第２の外輪端面が当接した状態となるように、軸受ケースの円形内周面に圧入固定する。

本発明を適用した組合せ円筒コロ軸受を示す半断面図である。

以下に、図１を参照して本発明を適用した組合せ円筒コロ軸受の実施の形態を説明する。組合せ円筒コロ軸受１は、円筒形状をした軸受ケース２を有している。軸受ケース２の内部には、第１のアンギュラ円筒コロ軸受１０および、第２のアンギュラ円筒コロ軸受２０が同軸に並列配置された状態で装着されている。第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受１０、２０の間には、間隔調整板である円盤形状のシム板３が装着されている。

第１のアンギュラ円筒コロ軸受１０は、第１の外輪１１および第１の内輪１２と、これらの間に形成されている矩形断面の１条の第１のコロ軌道１３と、この第１のコロ軌道１３に転動自在の状態で挿入されている複数個の第１の円筒コロ１４とを備えている。第１のコロ軌道１３内において、円周方向に隣接する第１の円筒コロ１４の間には、リテーナ１５によって一定の間隔に保持されている。第１のアンギュラ円筒コロ軸受１０を総コロ形の軸受とすることもできる。

第１のコロ軌道１３は、第１の外輪１１および第１の内輪１２のそれぞれに形成したＶ形軌道溝によって規定されている。外輪側のＶ形軌道溝の一方の溝側面には外輪側軌道面１１ａが形成されており、内輪側のＶ形軌道溝の一方の溝側面には内輪側軌道面１２ａが形成されている。これらの外輪側軌道面１１ａ、内輪側軌道面１２ａは、軸受中心軸線１ａに対して、４５度の角度で傾斜している。したがって、各第１円筒コロ１４は、そのコロ中心軸線１４ａが同じく４５度の角度で軸受中心軸線１ａに対して傾斜した姿勢で、第１のコロ軌道１３に挿入される。

第２のアンギュラ円筒コロ軸受２０も第１のアンギュラ円筒コロ軸受１０と同様に構成されている。第２のアンギュラ円筒コロ軸受２０は、第２の外輪２１および第２の内輪２２と、これらの間に形成されている矩形断面の１条の第２のコロ軌道２３と、この第２のコロ軌道２３に転動自在の状態で挿入されている複数個の第２の円筒コロ２４とを備えている。第２のコロ軌道２３内において、円周方向に隣接する第２の円筒コロ２４の間は、リテーナ２５によって一定の間隔に保持されている。第２のアンギュラ円筒コロ軸受２０を総コロ形の軸受とすることもできる。

第２のコロ軌道２３は、第２の外輪２１の円形内周面に形成した外輪側軌道面２１ａと、第２の内輪２２の円形内周面に形成した内輪側軌道面２２ａとの間に形成されている。これらの外輪側軌道面２１ａ、内輪側軌道面２２ａは、軸受中心軸線１ａに対して、４５度の角度で傾斜している。したがって、各第２の円筒コロ２４は、そのコロ中心軸線２４ａが同じく４５度の角度で軸受中心軸線１ａに対して傾斜した姿勢で、第２のコロ軌道２３に挿入される。

ここで、第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受１０、２０の第１、第２の外輪１１、２１において、それぞれ、第１の外輪端面１１ｂと第２の外輪端面２１ｂとが軸受中心軸線１ａの方向から対峙している。同様に、第１、第２の内輪１２、２２において、それぞれ、第１の内輪端面１２ｂと第２の内輪端面２２ｂとが軸受中心軸線１ａの方向から対峙している。

本例では、軸受ケース２の円形内周面に、第１、第２の外輪１１、２１が圧入固定されており、それらの第１、第２の外輪端面１１ｂ、２１ｂが相互に面接触状態で当接している。これに対して、第１、第２の内輪１２、２２の幅は、第１、第２の外輪１１、２１よりも僅かに狭くなるように設定されている。第１、第２の外輪１１、２１を当接させた状態において、第１、第２の内輪１２、２２の第１、第２の内輪端面１２ｂ、２２ｂの間に所定の隙間が形成されるようになっている。

第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受１０、２０は、第１、第２の内輪端面１２ｂ、２２ｂの間にシム板３を挟んだ状態で組み付けられる。これらの間に挟むシム板３の厚さを調整することにより、第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受１０、２０に対する安定した与圧管理が可能である。

この構成の組合せ円筒コロ軸受１においては、第１、第２の円筒コロ１４、２４の間において、それらの軸受中心軸線１ａの方向の相対位置が拘束されていない（第１、第２の円筒コロ１４、２４の中心間距離Ｄが固定されていない）。これに対して、複列アンギュラ円筒コロ軸受の場合には、一体型の外輪あるいは内輪の間に形成される２条のコロ軌道に挿入される円筒コロは軸受中心軸線の方向において、それらの相対位置が拘束されてしまう。したがって、本発明によれば、複列アンギュラ円筒コロ軸受の場合のように部品の高い加工精度、組み立て精度が要求されないので、部品の加工、組み立てが容易になり、コストダウンを図ることができる。

また、部品の加工・組み立て精度を、円筒コロの寸法公差まで高めなくても、無理な力が軌道面あるいは円筒コロに掛かる、軸受摺動部分の摩擦トルクが大きくなる、ベアリング性能が大きく変動するなどの弊害を回避あるいは抑制できる。さらに、円筒コロのサイズを下げて、上記のような弊害を回避する必要がないので、軸受の強度の低下を回避でき、高剛性で定格荷重の大きな軸受を実現できる。

Claims (2)

1. 同軸に並列配置した第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受と、
   前記第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受の間に配置され、前記第１、第２のアンギュラ円筒コロ軸受のそれぞれにおける内輪側軌道面と外輪側軌道面との間における軸受中心軸線の方向のずれが小さくなるように調整する間隔調整板と、
   を有しており、
   前記第１のアンギュラ円筒コロ軸受では、第１の外輪の前記外輪側軌道面および第１の内輪の前記内輪側軌道面の間に形成されている１条の第１のコロ軌道に、複数個の第１の円筒コロが転動可能な状態で挿入されており、
   前記第２のアンギュラ円筒コロ軸受では、第２の外輪の前記外輪側軌道面および第２の内輪の前記内輪側軌道面の間に形成されている１条の第２のコロ軌道に、複数個の第２の円筒コロが転動可能な状態で挿入されており、
   前記軸受中心軸線の方向から相互に対峙している前記第１、第２の外輪の端面をそれぞれ第１、第２の外輪端面と呼び、前記軸受中心軸線の方向から相互に対峙している前記第１、第２の内輪の端面をそれぞれ第１、第２の内輪端面と呼ぶものとすると、
   前記第１、第２の外輪端面および前記第１、第２の内輪端面のうちの一方は前記軸受中心軸線の方向から相互に当接しており、他方の間には前記間隔調整板が挟み込まれている組合せ円筒コロ軸受。
2. 請求項１において、
   前記第１、第２の外輪が、前記第１、第２の外輪端面が当接した状態で圧入固定されている軸受ケースを有し、
   前記第１、第２の内輪の前記第１、第２の内輪端面の間に、円盤形状の前記間隔調整板が挟み込まれている組合せ円筒コロ軸受。

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