(57)【要約】【課題】内輪や外輪とすべり接触しても凝着等の問題を生じにくい保持器を安価に製造する。【解決手段】転がり軸受装置は、第１軌道輪４と、第２軌道輪５と、複数の転動体６と、転動体６を保持する保持器９と、を備える。保持器９は、転動体６の軸方向一方側に配置された第１環状体５１と、軸方向他方側に延在する複数の柱５３を有する。第１環状体５１の外周及び内周の少なくともいずれか一方に、周方向に断続的に第１の摺動部材５４（５５）が溶接接合されて、第１の摺動部材５４（５５）の少なくとも軸方向他方向側に、第１のビード７０（７２）が形成されている。第１のビード７０（７２）は、第１環状体５１の軸方向他方向側の側面６３より軸方向一方向側に形成されている。【選択図】図２
2020118190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に内側軌道面を備えた第１軌道輪と、
前記第１軌道輪の径方向外側に配置され、内周に外側軌道面を備えた第２軌道輪と、
前記内側軌道面と外側軌道面の間に転動自在に設けられた複数の転動体と、
前記転動体を保持する保持器と、を備えた転がり軸受装置であって、
前記保持器は、
前記第１又は第２軌道輪の中心軸の方向を軸方向として、
前記転動体に沿って前記転動体の軸方向一方向側に配置された第１環状体と、
前記第１環状体の軸方向他方向側の側面から、互いに周方向に隣接する前記転動体の間を通って軸方向他方向側に延在する複数の柱を有し、
前記第１環状体の外周及び内周の少なくともいずれか一方に、周方向に断続的に第１の摺動部材が溶接接合され、前記第１の摺動部材の少なくとも軸方向他方向側に、前記第１環状体と前記第１の摺動部材とを接合する第１のビードが形成されており、
前記第１のビードは、前記第１環状体の軸方向他方向側の側面より軸方向一方向側に形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記保持器は、前記転動体に沿って前記転動体の軸方向他方向側に配置された第２環状体を更に有し、複数の前記柱は、前記第２環状体の軸方向一方向側の側面とつながることを特徴とする請求項１に記載する転がり軸受装置。
【請求項３】
前記第２環状体の外周及び内周の少なくともいずれか一方に、周方向に断続的に第２の摺動部材が溶接接合され、少なくとも前記第２環状体の軸方向一方向側に、前記第２環状体と前記第２の摺動部材とを接合する第２のビードが形成されており、
前記第２のビードは、前記第２環状体の軸方向一方向側の側面より軸方向他方向側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載する転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型の転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削機などの大型の機械では、回転軸が、大型の転がり軸受装置で支持されている。例えば、特許文献１のトンネル掘削機では、図８に示すように、地盤を掘削するカッターヘッド８１が、転がり軸受装置８０で支持されている。
【０００３】
転がり軸受装置８０は、一組の外輪８２ａ、８２ｂと内輪８３を備えている。カッターヘッド８１は、転がり軸受装置８０の中心軸ｍと直交する向きで内輪８３と一体に固定されている。
外輪８２ａと内輪８３との間には複数の円筒ころ８４が組み込まれており、外輪８２ａは、円筒ころ８４を介して、トンネル掘削時に作用するアキシアル荷重を支持している。また、外輪８２ａの径方向内方には、内輪８３との間に円筒ころ８５が組み込まれており、内輪８３に固定されたカッターヘッド８１が、外輪８２ａと同軸に回転する。更に、外輪８２ｂと内輪８３との間に円筒ころ８６が組み込まれており、内輪８３が軸方向の所定の位置で保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０２−３０４２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ラジアル荷重を支持する複数の円筒ころ８５は、保持器８７によって、周方向に予め決められた間隔で保持されている。保持器８７は、いわゆるもみ抜き保持器であって、円筒ころ８５の軸方向両側に配置された一対の環状体８８、８８と、これらを軸方向に繋ぐ複数の柱８９とを備えている。円筒ころ８５は、周方向に互に隣り合う柱８９、８９の間にひとつずつ組み込まれている。
転がり軸受装置８０が回転すると、保持器８７は、円筒ころ８５とともに中心軸ｍの回りで回転する。このとき、一対の環状体８８、８８が、外輪８２や内輪８３とすべり接触をするので、通常、保持器８７を黄銅などの銅合金で製造することにより、すべり面に凝着等の不具合が生じるのを防いでいる。
【０００６】
しかしながら、銅合金は鉄などの材料に比べて高価であり、特に、大型の転がり軸受装置では、その直径が数メートルにも及ぶため、保持器８７が大型化し、転がり軸受装置８０の製造コストが高くなるという問題がある。
そこで、本発明は、内輪や外輪とすべり接触しても凝着等の問題を生じにくい保持器を安価に製造することによって、転がり軸受装置の製造コストを低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、外周に内側軌道面を備えた第１軌道輪と、前記第１軌道輪の径方向外側に配置され、内周に外側軌道面を備えた第２軌道輪と、前記内側軌道面と外側軌道面の間に転動自在に設けられた複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、を備えた転がり軸受装置であって、前記保持器は、前記第１又は第２軌道輪の中心軸の方向を軸方向として、前記転動体に沿って前記転動体の軸方向一方向側に配置された第１環状体と、前記第１環状体の軸方向他方向側の側面から、互いに周方向に隣接する前記転動体の間を通って軸方向他方向側に延在する複数の柱を有し、前記第１環状体の外周及び内周の少なくともいずれか一方に、周方向に断続的に第１の摺動部材が溶接接合され、前記第１の摺動部材の少なくとも軸方向他方向側に、前記第１環状体と前記第１の摺動部材とを接合する第１のビードが形成されており、前記第１のビードは、前記第１環状体の軸方向他方向側の側面より軸方向一方向側に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、安価に製造することができて、かつ、内輪や外輪とすべり接触しても凝着等の問題を生じにくい保持器を提供できる。これにより、転がり軸受装置、特に大型の転がり軸受装置の耐久性能を確保しつつ製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態であるトンネル掘削機用転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図２】図１におけるラジアル列の軸受部近傍の要部拡大図である。
【図３】第１実施形態のラジアル列に組み込まれている保持器の斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、図３のＺの位置における第１環状体を含む軸方向部分断面図である。図４（ｂ）は、切削加工をする前の同位置の軸方向部分断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図３のＺの位置における第２環状体を含む軸方向部分断面図である。図５（ｂ）は、切削加工をする前の同位置の軸方向部分断面図である。
【図６】図４（ａ）、図５（ａ）の矢印Ｐの向きに見たときの保持器の中心軸ｎを中心とする径方向の外方から見た平面図である。
【図７】第２実施形態の保持器の図６と同様に径方向の外方から見た平面図である。
【図８】従来のトンネル掘削機用転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態（以下、「第１実施形態」という）である転がり軸受装置１を備えた、トンネル掘削機の軸方向断面図である。
トンネル掘削機は、地盤を掘削して円形断面の穴を施工する機械装置であって、地盤を掘削する刃を備えたカッターヘッド２が、転がり軸受装置１で支持されている。以下の説明では、転がり軸受装置１の中心軸ｍの方向を軸方向といい、中心軸ｍと直交する方向を径方向、中心軸ｍの周囲を周回する方向を周方向という。また、軸方向で図の左方を「軸方向一方」といい、右方を「軸方向他方」という。
【００１１】
転がり軸受装置１は、内輪４（第１軌道輪）、外輪５（第２軌道輪）、転動体としての第１円筒ころ６、第２円筒ころ７、第３円筒ころ８、各円筒ころ６、７、８をそれぞれ保持する第１保持器９（請求項の「保持器」に対応する）、第２保持器１０、第３保持器１１、及び、第１シール１３、第２シール１４を備えている。内輪４は、分離した第１内輪４ａと第２内輪４ｂとが互いに中心軸を一致させて、軸方向に接するように組み合わされている。外輪５は、分離した第１外輪５ａと第２外輪５ｂとが互いに中心軸を一致させて、軸方向及び径方向に接するように組み合わされている。
【００１２】
第１内輪４ａは、鋼製の環状体で、内輪４の軸方向一方側に配置される。第１内輪４ａは、ＪＩＳ  Ｇ４０５３−２０１６  機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いて製造されている。第１内輪４ａは、ラジアル荷重を支持する内側軌道面１５と、アキシアル荷重を支持する第１アキシアル軌道面１６と、第１径方向延在面２５と、第１軸方向延在面２６と、第２軸方向延在面２７と、第１側面２８と、第２側面３０と、第１内周面２９と、を備えている。
【００１３】
内側軌道面１５は、第１内輪４ａの軸方向他方側に備えられており、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。第１径方向延在面２５は、内側軌道面１５の軸方向一方側端部から径方向外方に延在しており、中心軸ｍと直交する向きに形成された平面である。第１軸方向延在面２６は、第１径方向延在面２５の外周から軸方向一方側に延在しており、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。第１アキシアル軌道面１６は、第１軸方向延在面２６の軸方向一方側端部から径方向外方に延在しており、中心軸ｍと直交する向きに形成された平面である。第２軸方向延在面２７は、第１アキシアル軌道面１６の外周から軸方向一方側に延在しており、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。
こうして、第１内輪４ａでは、第１アキシアル軌道面１６は、内側軌道面１５より径方向外方側で軸方向一方側にずれた位置に備えられている。
【００１４】
第１側面２８は、第１内輪４ａの軸方向一方側の側面である。第１側面２８は、第２軸方向延在面２７の軸方向一方側端部から径方向内方に延在しており、中心軸ｍと直交する平面である。第２側面３０は第１内輪４ａの軸方向他方側の側面である。第２側面３０は、内側軌道面１５の軸方向他方側端部から径方向内方に延在しており、中心軸ｍと直交する平面である。第１側面２８と第２側面３０とは、互いに平行である。第２側面３０は、後述する第２内輪４ｂと当接する面であって、複数の第１ねじ孔２１が、各々周方向の異なる位置で軸方向に延在している。
また、第１内輪４ａの第１内周面２９は、中心軸ｍと同軸の円筒形状の内周面である。第１内周面２９は第１側面２８の軸方向他方側であって第２側面３０の軸方向一方側に備えられている。
【００１５】
第２内輪４ｂは、鋼製の環状体で、内輪４のうち軸方向他方側に配置される。第２内輪４ｂは、ＪＩＳ  Ｇ４０５３−２０１６  機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いて製造されている。第２内輪４ｂは、アキシアル荷重を支持する第４アキシアル軌道面１７と、第３軸方向延在面３１と、第３側面３２と、第４軸方向延在面３５と、第４側面３４と、第２内周面３３と、を備えている。
【００１６】
第４アキシアル軌道面１７は、第２内輪４ｂの軸方向一方側で、中心軸ｍと直交する向きに形成された平面である。
第３軸方向延在面３１は、第４アキシアル軌道面１７の内周から軸方向一方側に延在しており、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。第３軸方向延在面３１の直径は、第１軸方向延在面２６の直径と、略同じである。第３側面３２は、第２内輪４ｂの軸方向一方側の側面である。第３側面３２は、第３軸方向延在面３１の軸方向一方側端部から径方向内方に延在しており、中心軸ｍと直交する平面である。第３側面３２は、第２側面３０と当接する。
【００１７】
第４軸方向延在面３５は、第４アキシアル軌道面１７の外周から軸方向他方側に延在しており、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。第４側面３４は、第２内輪４ｂの軸方向他方側の側面である。第４側面３４は、第４軸方向延在面３５の軸方向他方側端部から径方向内方に延在しており、中心軸ｍと直交する平面である。第３側面３２と第４側面３４とは、互いに平行である。
また、第２内輪４ｂの第２内周面３３は、中心軸ｍと同軸の円筒形状の内周面である。第２内周面３３は、第３側面３２の軸方向他方側であって第４側面３４の軸方向一方側に備えられている。第１内輪４ａの第１内周面２９の直径と、第２内輪４ｂの第２内周面３３の直径とは、略同じである。
【００１８】
第２内輪４ｂには、第３側面３２と第４側面３４とを軸方向に貫通する複数の第１貫通穴２２が形成されている。第１貫通穴２２は、第１内輪４ａと第２内輪４ｂとの中心線を一致させたとき複数の第１ねじ孔２１と連通するよう備えられている。
【００１９】
第１外輪５ａは、鋼製の環状体である。第１実施形態では、第１外輪５ａは、ＪＩＳ  Ｇ４０５３−２０１６  機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いている。第１外輪５ａは、軸方向断面の形状が略長方形である。第１外輪５ａは、外側軌道面１８と、第２アキシアル軌道面１９と、第３アキシアル軌道面２０と、第２径方向延在面３７と、第５軸方向延在面３６と、を備えている。
【００２０】
外側軌道面１８は第１外輪５ａの内周に備えられている。外側軌道面１８は、中心軸ｍを中心とする円筒形状の内周面である。第２アキシアル軌道面１９は、外側軌道面１８の軸方向一方側で外側軌道面１８の径方向外方側に備えられている。第２アキシアル軌道面１９は、中心軸ｍと直交し、軸方向一方側の表面である平面である。第２アキシアル軌道面１９は、外側軌道面１８の軸方向一方側端部から径方向外方に延在する。第３アキシアル軌道面２０は、外側軌道面１８の軸方向他方側で外側軌道面１８の径方向外方側に備えられている。第３アキシアル軌道面２０は、中心軸ｍと直交し、軸方向他方側の表面である平面である。第３アキシアル軌道面２０は、外側軌道面１８の軸方向他方側端部から径方向外方側に延在する。
【００２１】
第２径方向延在面３７は、第２アキシアル軌道面１９の径方向外方側に備えられている。第２径方向延在面３７は、中心軸ｍと直交し、軸方向一方側の表面であり、第２アキシアル軌道面１９と連続する単一の平面である。複数の第２ねじ孔２３が、各々周方向の異なる位置で、第２径方向延在面３７から軸方向他方側に延在している。第５軸方向延在面３６は、第２径方向延在面３７の軸方向他方側であって第３アキシアル軌道面２０の軸方向一方側に備えられている。第５軸方向延在面３６は、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。
【００２２】
第２外輪５ｂは、鋼製の環状体である。第１実施形態では、第２外輪５ｂは、ＪＩＳ  Ｇ４０５３−２０１６  機械構造用合金鋼鋼材のクロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４３０、ＳＣＭ４３２、ＳＣＭ４３５、ＳＣＭ４４０、ＳＣＭ４４５等から選ばれる鋼材）を用いている。第２外輪５ｂは、第６軸方向延在面３８と、第３径方向延在面３９と、第７軸方向延在面４０と、第６側面４１と、第７側面４４と、第１外周面４２と、歯４３と、を備える。第２外輪５ｂは、歯４３を備える歯車である。
【００２３】
第６軸方向延在面３８は、第２外輪５ｂの軸方向他方側であって径方向内方側に備えらえている。第６軸方向延在面３８は、中心軸ｍを中心とする円筒形状の内周面である。第３径方向延在面３９は、第６軸方向延在面３８の軸方向一方側に備えられている。第３径方向延在面３９は、中心軸ｍと直交する、軸方向他方側の表面である平面である。第３径方向延在面３９は、第６軸方向延在面３８の軸方向一方側端部から径方向内方に延在する。第７軸方向延在面４０は、第３径方向延在面３９の軸方向一方側に備えられている。第７軸方向延在面４０は、中心軸ｍを中心とする円筒形状の内周面である。第７軸方向延在面４０は、第３径方向延在面３９の内周から軸方向一方側に延在する。第６側面４１は、第７軸方向延在面４０の軸方向一方側に備えられている。第６側面４１は、中心軸ｍと直交する、軸方向一方側の表面である平面である。第６側面４１は、第７軸方向延在面４０の軸方向一方向側端部から径方向外方に延在する。
【００２４】
第７側面４４は、第６軸方向延在面３８の軸方向他方側に備えられている。第７側面４４は、中心軸ｍと直交する、軸方向他方側の表面である平面である。第７側面４４は、第６軸方向延在面３８の軸方向他方側端部から径方向外方に延在する。
【００２５】
第１外周面４２は、第６側面４１の軸方向他方側に備えられている。第１外周面４２は、中心軸ｍを中心とする円筒形状の外周面である。第１外周面４２は、第６側面４１の外周から軸方向他方側に延在する。
歯４３は、第１外周面４２の軸方向他方側であって第７側面４４の軸方向一方側に備えられている。歯４３は、径方向外方側に中心軸ｍを中心とする歯先円、径方向内方側に中心軸ｍを中心とする歯底円を備える。
第２外輪５ｂには、第６側面４１と第３径方向延在面３９とを軸方向に貫通する複数の第２貫通穴２４が設けられている。第２貫通穴２４は、第１外輪５ａと第２外輪５ｂとの中心線を一致させたとき複数の第２ねじ孔２３と連通するよう備えられている。
【００２６】
図１に示すように、転がり軸受装置１は、第１外輪５ａを挟んで、第１内輪４ａと第２内輪４ｂとをそれぞれの中心軸を一致させて結合させた形態である。第１内輪４ａと第２内輪４ｂは、それぞれ、第１アキシアル軌道面１６と第４アキシアル軌道面１７とが互いに軸方向に向き合うように、組み合わされている。第１内輪４ａと第２内輪４ｂとは、第２側面３０と第３側面３２とを軸方向に当接させて結合されている。第１内輪４ａと第２内輪４ｂとは、第１貫通穴２２を通して第１ねじ孔２１に螺合される図示しないボルトによって、相対変位不能に結合されている。
【００２７】
また、転がり軸受装置１は、第１外輪５ａと第２外輪５ｂとをそれぞれの中心軸を一致させて結合させた形態である。第１外輪５ａと第２外輪５ｂとは、第２径方向延在面３７と第３径方向延在面３９とを軸方向に当接させ、第５軸方向延在面３６と第６軸方向延在面３８とを径方向に当接させて結合されている。第１外輪５ａと第２外輪５ｂとは、第２貫通穴２４を通して第２ねじ孔２３に螺合した図示しないボルトによって相対変位不能に結合されている。
【００２８】
外側軌道面１８は、内側軌道面１５と径方向に対向している。外側軌道面１８と内側軌道面１５の間に、複数の第１円筒ころ６が組み込まれている。各第１円筒ころ６は、第１円筒ころ６の中心軸を軸方向に向けて組み込まれており、周方向に転動自在である。また、後で詳細に説明するが、各第１円筒ころ６は、第１保持器９によって周方向に予め決められた間隔で保持されている。以下の説明では、外側軌道面１８、内側軌道面１５、及び複数の第１円筒ころ６で構成される軸受部を、ラジアル列という。
【００２９】
第２アキシアル軌道面１９は、第１アキシアル軌道面１６と軸方向に対向している。第１アキシアル軌道面１６と第２アキシアル軌道面１９の間には複数の第２円筒ころ７が、第２円筒ころ７の中心軸を径方向に向けて、転動自在に組み込まれている。各第２円筒ころ７は、第２保持器１０によって周方向に予め決められた間隔で保持されている。第２保持器１０は第２保持器１０の中心軸を中心とした周方向に複数個の円弧状の第２保持器セグメント（図示を省略）を並べてなる。以下の説明では、第１アキシアル軌道面１６、第２アキシアル軌道面１９、及び複数の第２円筒ころ７で構成される軸受部を、第１スラスト列という。
【００３０】
第２保持器１０は、第１内輪４ａの第１軸方向延在面２６と第２外輪５ｂの第７軸方向延在面４０とで、径方向に保持されている。第２保持器１０の中心軸と転がり軸受装置１の中心軸ｍとを一致させた際、第２保持器１０は、第１アキシアル軌道面１６、第２アキシアル軌道面１９、第１軸方向延在面２６、及び第７軸方向延在面４０のそれぞれと隙間を持って対向する。第２保持器１０は、第１アキシアル軌道面１６と第２アキシアル軌道面１９と第１軸方向延在面２６と第７軸方向延在面４０と接触可能に配置される。
第２円筒ころ７は、ＪＩＳ  Ｇ４８０５−２００８  高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ５から選ばれる鋼材）を用いている。第２保持器１０を構成する第２保持器セグメントは、ＪＩＳ  Ｈ３２５０−２０１５  銅及び銅合金の棒のアルミニウム青銅（Ｃ６１６１、Ｃ６１９１、Ｃ６２４１）、高力黄銅（Ｃ６７８２、Ｃ６７８３）、ＪＩＳ  Ｈ５１２１−２０１６  銅合金連続鋳造鋳物の高力黄銅（ＣＡＣ３０１Ｃ、ＣＡＣ３０２Ｃ、ＣＡＣ３０３Ｃ、ＣＡＣ３０４Ｃ）から選ばれる銅合金を用いている。
【００３１】
第３アキシアル軌道面２０は、第１外輪５ａの、第２径方向延在面３７と軸方向の反対側に、中心軸ｍと直交する軸方向他方側向きに形成されており、第２内輪４ｂの、同じく中心軸ｍと直交する軸方向一方側向きに形成された第４アキシアル軌道面１７と軸方向に対向している。第３アキシアル軌道面２０と第４アキシアル軌道面１７との間には２列の複数の第３円筒ころ８が、２列の複数の第３円筒ころ８の中心軸を径方向に向けて、転動自在に組み込まれている。２列の各第３円筒ころ８は、第３保持器１１によって周方向に予め決められた間隔で保持されている。第３保持器１１は第３保持器１１の中心軸を中心とした周方向に複数個の円弧状の第３の保持器セグメント（図示を省略）を並べてなる。以下の説明では、第３アキシアル軌道面２０、第４アキシアル軌道面１７、及び複数の第３円筒ころ８で構成される軸受部を、第２スラスト列という。
【００３２】
第３円筒ころ８は、周方向に２列で組み込まれており、各列の第３円筒ころ８は、中心軸が径方向に沿って１列となるように配置されている。径方向に沿って１列に配置された２つの第３円筒ころ８は、第３保持器１１の一つのポケット５８に保持されている。第３保持器１１は、第２内輪４ｂの第３軸方向延在面３１と第２外輪５ｂの第６軸方向延在面３８とで、径方向に保持されている。第３保持器１１の中心軸と転がり軸受装置１の中心軸ｍとを一致させた際、第３保持器１１は、第３アキシアル軌道面２０、第４アキシアル軌道面１７、第３軸方向延在面３１、及び第６軸方向延在面３８のそれぞれと、隙間を持って対向する。第３保持器１１は、第３アキシアル軌道面２０と第４アキシアル軌道面１７と第３軸方向延在面３１と第６軸方向延在面３８と接触可能に配置される。
第３円筒ころ８は、ＪＩＳ  Ｇ４８０５−２００８  高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ５から選ばれる鋼材）を用いている。第３保持器１１を構成する第３の保持器セグメントは、ＪＩＳ  Ｈ３２５０−２０１５  銅及び銅合金の棒のアルミニウム青銅（Ｃ６１６１、Ｃ６１９１、Ｃ６２４１）、高力黄銅（Ｃ６７８２、Ｃ６７８３）、ＪＩＳ  Ｈ５１２１−２０１６  銅合金連続鋳造鋳物の高力黄銅（ＣＡＣ３０１Ｃ、ＣＡＣ３０２Ｃ、ＣＡＣ３０３Ｃ、ＣＡＣ３０４Ｃ）から選ばれる銅合金を用いている。
【００３３】
こうして、第１実施形態の転がり軸受装置１では、外輪５が、内輪４に対してラジアル列軸受部で径方向に支持されており、内輪４の中心軸を中心に回転することができる。
カッターヘッド２は、第２外輪５ｂ（歯車）の外周の歯４３と組み合わされる歯を有する、図示しない回転駆動する歯車を介して動力原から伝達される動力で駆動される。カッターヘッド２が、回転しながら、転がり軸受装置１とともに軸方向一方側に移動することによって、地盤にトンネルなどの穴を施工することができる。地盤を掘削するときには、軸方向に大きなアキシアル荷重が作用する。この荷重は、第２スラスト列の軸受部で支持される。このとき、ラジアル列の軸受部には、主に、外輪５やカッターヘッド２の重量が、ラジアル荷重として作用している。
【００３４】
第１スラスト列は、外輪５を、軸方向一方側で支持しており、外輪５が軸方向一方側に位置ずれするのを防止ししている。第１スラスト列に作用する荷重は、第２スラスト列に作用する荷重に比べて小さいものとなっている。
【００３５】
また、第１シール１３が、軸方向一方側における第２外輪５ｂと第１内輪４ａとのすきまを密封している。第１シール１３は、中心軸ｍを中心として第２外輪５ｂの第７軸方向延在面４０に形成された径方向外方側に窪む環状溝に固定されている。第１シール１３は第１内輪４ａの第１側面２８と摺動可能に接触する。
第２シール１４が、軸方向他方側における第２外輪５ｂと第２内輪４ｂとのすきまを密封している。第２シール１４は、中心軸ｍを中心として第２内輪４ｂの第４軸方向延在面３５に形成された径方向内方側に窪む環状溝に固定されている。第２シール１４は第２外輪５ｂの第７側面４４と摺動可能に接触する。
これにより、地盤掘削時の水や塵埃等が転がり軸受装置１の内輪４と外輪５と第１シール１３と第２シール１４とで囲まれた空間に浸入するのを防止している。
【００３６】
ラジアル列の軸受部について更に詳細に説明する。図２は、図１におけるラジアル列の軸受部の要部拡大図である。ラジアル列では、第１円筒ころ６及び第１保持器９が内輪４と外輪５との間に配置される。第１円筒ころ６及び第１保持器９は第１径方向延在面２５と第３側面３２との間に軸方向のわずかな隙間を有して配置される。第１保持器９は、第１径方向延在面２５及び第３側面３２に案内されて、周方向に回転することができる。
第１円筒ころ６は、鋼製のころである。第１実施形態では、第１円筒ころ６は、ＪＩＳ  Ｇ４８０５−２００８  高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ２、ＳＵＪ３、ＳＵＪ５から選ばれる鋼材）を用いている。
【００３７】
図３は、ラジアル列に組み込まれている第１保持器９の斜視図であって、周方向の一部の形態を示している。第１保持器９は、第１保持器９の中心軸ｎを中心として全体として環状であって、図３の第１保持器セグメント９ｓを、周方向に複数連続して配置することによって、環状に構成されている。第１保持器９は、中心軸ｎが、転がり軸受装置１の中心軸ｍと同軸となるように組み込まれている。以下の説明では、特に断らない場合には、第１保持器９、及び第１保持器９を構成する第１環状体５１と第２環状体５２については、第１保持器セグメント９ｓが周方向に並べられて形成される環状の第１保持器９、及びそれぞれ環状の第１環状体５１と第２環状体５２をいうものとする。
【００３８】
第１保持器セグメント９ｓは、円弧状の第１環状体５１と円弧状の第２環状体５２と複数の柱５３と複数の外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とを備えている。
【００３９】
第１環状体５１と第２環状体５２と柱５３とは、いずれも鋼製である。第１実施形態では、第１環状体５１と第２環状体５２と柱５３とは、ＪＩＳ  Ｇ３１０１−２０１５  一般構造用圧延鋼材（ＳＳ３３０、ＳＳ４００、ＳＳ４９０、ＳＳ５４０）、ＪＩＳ  Ｇ４０５１−２０１６  機械構造用炭素鋼鋼材（Ｓ１０Ｃ、Ｓ１２Ｃ、Ｓ１５Ｃ、Ｓ１７Ｃ、Ｓ２０Ｃ、Ｓ２２Ｃ、Ｓ２５Ｃ、Ｓ２８Ｃ、Ｓ３０Ｃ、Ｓ３３Ｃ、Ｓ３５Ｃ、Ｓ３８Ｃ、Ｓ４０Ｃ、Ｓ４３Ｃ、Ｓ４５Ｃ、Ｓ４８Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５３Ｃ、Ｓ５５Ｃ、Ｓ５８Ｃ、Ｓ６０Ｃ、Ｓ６５Ｃ、Ｓ７０Ｃ、Ｓ７５Ｃ、Ｓ０９ＣＰ、Ｓ１５ＣＫ、Ｓ２０ＣＫ）、ＪＩＳ  Ｇ３１０６−２０１５  溶接構造用圧延鋼材（ＳＭ４００Ａ、ＳＭ４００Ｂ、ＳＭ４００Ｃ、ＳＭ４９０Ａ、ＳＭ４９０Ｂ、ＳＭ４９０Ｃ、ＳＭ４９０ＹＡ、ＳＭ４９０ＹＢ、ＳＭ５２０Ｂ、ＳＭ５２０Ｃ、ＳＭ５７０）から選ばれる鋼材を用いている。
【００４０】
第１環状体５１と第２環状体５２とは、それぞれ軸方向断面が略長方形で、互いに略同一の形状である。互いに軸方向に離れて、それぞれの中心軸を中心軸ｎに一致させて配置されている。第１環状体５１と第２環状体５２とは、軸方向に延在する複数の柱５３によって互いに連結されている。各柱５３は、中心軸ｎと直交する向きの断面の形状が、略長方形である。また、各柱５３は、周方向に所定の間隔で配置されている。
なお、周方向に隣り合う第１保持器セグメント９ｓと第１保持器セグメント９ｓとの接続部では、双方の周方向端部の柱５３が組み合わされて、一の柱を構成している。
【００４１】
こうして、第１保持器セグメント９ｓには、第１環状体５１及び第２環状体５２と、周方向に隣接する二本の柱５３とで囲まれて、径方向に貫通する空間（以下、「ポケット５８」という）が、周方向に並んで形成される。複数の第１円筒ころ６が、その中心軸を軸方向に向けて各ポケット５８にひとつずつ組み込まれている。ポケット５８の軸方向の寸法は、第１円筒ころ６の軸方向長さよりわずかに大きい。また、第１保持器セグメント９ｓが内側軌道面１５と外側軌道面１８との間のいずれの位置にある時も、第１円筒ころ６の隣り合う二本の柱５３の両方に同時に接触しない。これにより、各第１円筒ころ６は、ポケット５８内で、それぞれの中心軸を中心に自転することができる。
【００４２】
外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とは、黄銅やアルミニウム青銅などの銅合金製である。第１実施形態では、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とは、ＪＩＳ  Ｈ３２５０−２０１５  銅及び銅合金の棒のアルミニウム青銅（Ｃ６１６１、Ｃ６１９１、Ｃ６２４１）、高力黄銅（Ｃ６７８２、Ｃ６７８３）、ＪＩＳ  Ｈ５１２１−２０１６  銅合金連続鋳造鋳物の高力黄銅（ＣＡＣ３０１Ｃ、ＣＡＣ３０２Ｃ、ＣＡＣ３０３Ｃ、ＣＡＣ３０４Ｃ）から選ばれる銅合金を用いている。
【００４３】
内径側第１摺動部材５５（第１の摺動部材）は、第１環状体５１の内周に、内径側第２摺動部材５７（第２の摺動部材）は、第２環状体５２の内周に、それぞれ周方向に所定の間隔をあけて溶接接合によって取り付けられている。第１実施形態では、内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とは、各第１保持器セグメント９ｓについて、第１及び第２環状体５１、５２の内周のそれぞれ三か所（各第１保持器セグメント９ｓの周方向の両端近傍と中央付近）に設置されている。各内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とは、互いに略同一の形状で、第１又は第２環状体５１、５２に接する面が各環状体５１、５２に沿って湾曲し、内周面が第１保持器９の中心軸ｎを中心とする円筒面の一部である円弧状の形状である。
第１環状体５１の内周に取り付けた各内径側第１摺動部材５５の内周面をつなぐ仮想の内周面の直径と、第２環状体５２の内周に取り付けた各内径側第２摺動部材５７の内周面をつなぐ仮想の内周面の直径とは、内輪４の内側軌道面１５の外径よりわずかに大径である。
【００４４】
外径側第１摺動部材５４（第１の摺動部材）は、第１環状体５１の外周に、外径側第２摺動部材５６（第２の摺動部材）は、第２環状体５２の外周に、それぞれ周方向に所定の間隔をあけて溶接接合によって取り付けられている。第１実施形態では、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６とは、各第１保持器セグメント９ｓについて、第１及び第２環状体５１、５２の外周のそれぞれ三か所（各第１保持器セグメント９ｓの周方向の両端近傍と中央付近）に設置されている。各外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６とは、互いに略同一の形状で、第１又は第２環状体５１、５２に接する面が各環状体５１、５２に沿って湾曲し、外周面が第１保持器９の中心軸ｎを中心とする円筒面の一部である円弧状の形状である。
第１環状体５１の外周に取り付けた各外径側第１摺動部材５４の外周面をつなぐ仮想の外周面の直径と、第２環状体５２の外周に取り付けた各外径側第２摺動部材５６の外周面をつなぐ仮想の外周面の直径とは、外輪５の外側軌道面１８の内径よりわずかに小径である。
【００４５】
また、第１実施形態では、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７との周方向の長さは、図３に示すように、ポケット５８の２〜３個に跨る程度の大きさである。こうして、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とを各環状体５１，５２の外周又は内周に断続的に配置しているので、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とを各環状体５１、５２の外周又は内周の全周に配置したり、第１保持器９全体を銅合金で製造するのに比べて、一つの第１保持器９に使用する銅合金の量を削減することができる。
こうして、価格の高い銅合金の使用量を削減することによって、第１保持器９の製造コストを大幅に低減することができる。なお、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７の形状や、一つの第１保持器９に組み込む個数などは例示であり、ここで説明した形態に限定されるものではない。
【００４６】
図４乃至図６によって、外径側第１摺動部材５４及び内径側第１摺動部材５５と、第１環状体５１との接合状態について、また、外径側第２摺動部材５６及び内径側第２摺動部材５７と、第２環状体５２との接合状態について、詳細に説明する。各内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１との接合状態と、各内径側第２摺動部材５７と第２環状体５２との接合状態は同様であり、各外径側第１摺動部材５４と第１環状体５１との接合状態と、各外径側第２摺動部材５６と第２環状体５２との接合状態は同様である。
【００４７】
図４では、図３におけるＺで示した位置における、第１環状体５１の内周に取り付けられた内径側第１摺動部材５５と、第１環状体５１の外周に取り付けられた外径側第１摺動部材５４について説明する。
図４（ａ）は、図３においてＺで示した位置における第１保持器セグメント９ｓの軸方向部分断面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）と同一の向きの部分断面図で、内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１を溶接接合した後であって、かつ、外径側第１摺動部材５４と第１環状体５１を溶接接合した後であって、研削加工（詳細について後述する）をする前の状態を示している。
図５（ａ）は、図３においてＺで示した位置における第１保持器セグメント９ｓの軸方向部分断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）と同一の向きの部分断面図で、内径側第２摺動部材５７（第２の摺動部材）と第２環状体５２を溶接接合した後であって、かつ、外径側第２摺動部材５６（第２の摺動部材）と第２環状体５２を溶接接合した後であって、研削加工（詳細について後述する）をする前の状態を示している。
【００４８】
また、図６は、図４（ａ）と図５（ａ）の矢印Ｐの向きに見たときの第１保持器９の中心軸ｎを中心とする径方向の外方から見た平面図である。図６では、外径側第１摺動部材５４と内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１と、及び、外径側第２摺動部材５６と内径側第２摺動部材５７と第２環状体５２と、をそれぞれ溶接接合した後であって、研削加工する前のビードの形状を、破線で示している。なお、図４、図５、図６においても、図１と対応させて、図の左側を軸方向一方、図の右側を軸方向他方として説明する。
【００４９】
図６に示すように、第１環状体５１の軸方向一方側の側面５９には、第１保持器９の中心軸ｎを中心とする周方向に断続的に凹部６０が形成されている。凹部６０は、底面６０ｂと、周方向両側の傾斜面６０ａ、６０ｃとで画定される。底面６０ｂは、側面５９よりも軸方向他方側（軸方向にポケット５８に近い側）にｔ１だけずれた位置に存在する。第２環状体５２の軸方向他方側の側面６１には、第１保持器９の中心軸ｎを中心とする周方向に断続的に凹部６２が形成されている。凹部６２は、底面６２ｂと、周方向両側の傾斜面６２ａ、６２ｃとで画定される。底面６２ｂは、側面６１よりも軸方向一方側（軸方向にポケット５８に近い側）にｔ２だけずれた位置に存在する。ｔ１とｔ２は互いにほぼ同等の大きさである。
【００５０】
図４及び図５を参照する。第１保持器セグメント９ｓを製造する時には、外径側第１摺動部材５４を第１環状体５１に溶接して固定し、外径側第２摺動部材５６を第２環状体５２に溶接して固定し、内径側第１摺動部材５５を第１環状体５１に溶接して固定し、内径側第２摺動部材５７を第２環状体５２に溶接して固定する。これらの順番は順不同である。
【００５１】
図４（ｂ）は、第１環状体５１と外径側第１摺動部材５４が溶接接合され、また、第１環状体５１と内径側第１摺動部材５５が溶接接合され、外径側第１ビード６９、外径側第２ビード７０、内径側第１ビード７１、内径側第２ビード７２が形成された状態を示す。
図５（ｂ）は、第２環状体５２と外径側第２摺動部材５６が溶接接合され、また、第２環状体５２と内径側第２摺動部材５７が溶接接合され、外径側第３ビード７３、外径側第４ビード７４、内径側第３ビード７５、内径側第４ビード７６が形成された状態を示す。
【００５２】
図４（ｂ）に示すように、外径側第１摺動部材５４の軸方向一方側の側面６５と、第１環状体５１の軸方向一方側の底面６０ｂとが面一となるように、外径側第１摺動部材５４が第１環状体５１の外周に載置される。外径側第１摺動部材５４の軸方向の厚さｔ５４は、第１環状体５１の軸方向の厚さｔ５１より小さい。このため、外径側第１摺動部材５４の軸方向他方向側の側面５４ｂは、第１環状体５１の軸方向他方向側の側面６３より軸方向一方向側に位置ずれしており、外径側第１摺動部材５４の軸方向他方向側では、第１環状体５１の外周面５１ｂの一部が径方向に露出している。
外径側第１摺動部材５４の内周と第１環状体５１の外周には、それぞれ概ね４５°の傾斜角の開先が設けられている。この状態で、外径側第１摺動部材５４の軸方向両側において、第１環状体５１と外径側第１摺動部材５４との当接部が、第１環状体５１の周方向に沿って溶接接合される。溶接方法としては、アーク溶接が好適に使用される。こうして、外径側第１摺動部材５４の軸方向両側に、第１環状体５１と外径側第１摺動部材５４とを接合する外径側第１ビード６９、外径側第２ビード７０が形成される。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、外径側第２摺動部材５６の軸方向他方側の側面６７と、第２環状体５２の軸方向他方側の底面６２ｂとが面一となるように、外径側第２摺動部材５６が第２環状体５２の外周に載置される。外径側第２摺動部材５６の軸方向の厚さｔ５６は、第２環状体５２の軸方向の厚さｔ５２より小さい。このため、外径側第２摺動部材５６の軸方向一方向側の側面５６ｂは、第２環状体５２の軸方向一方向側の側面６４より軸方向他方向側に位置ずれしており、外径側第２摺動部材５６の軸方向一方向側では、第２環状体５２の外周面５２ｂの一部が径方向に露出している。
外径側第２摺動部材５６の内周と第２環状体５２の外周には、それぞれ概ね４５°の傾斜角の開先が設けられている。この状態で、外径側第２摺動部材５６の軸方向両側において、第２環状体５２と外径側第２摺動部材５６との当接部が、第２環状体５２の周方向に沿って溶接接合される。溶接方法としては、アーク溶接が好適に使用される。こうして、外径側第２摺動部材５６の軸方向両側に、第２環状体５２と外径側第２摺動部材５６とを接合する外径側第３ビード７３、外径側第４ビード７４が形成される。
【００５４】
図４（ｂ）に示すように、内径側第１摺動部材５５の軸方向一方側の側面６６と、第１環状体５１の軸方向一方側の底面６０ｂとが面一となるように、内径側第１摺動部材５５が第１環状体５１の内周に載置される。内径側第１摺動部材５５の軸方向の厚さｔ５５は、第１環状体５１の軸方向の厚さｔ５１より小さい。このため、内径側第１摺動部材５５の軸方向他方向側の側面５５ｂは、第１環状体５１の軸方向他方向側の側面６３より軸方向一方向側に位置ずれしており、内径側第１摺動部材５５の軸方向他方向側では、第１環状体５１の内周面５１ａの一部が径方向に露出している。
内径側第１摺動部材５５の外周と第１環状体５１の内周には、それぞれ概ね４５°の傾斜角の開先が設けられている。この状態で、内径側第１摺動部材５５の軸方向両側において、第１環状体５１と内径側第１摺動部材５５との当接部が、第１環状体５１の周方向に沿って溶接接合される。溶接方法としては、アーク溶接が好適に使用される。こうして、内径側第１摺動部材５５の軸方向両側に、第１環状体５１と内径側第１摺動部材５５とを接合する内径側第１ビード７１、内径側第２ビード７２が形成される。
【００５５】
図５（ｂ）に示すように、内径側第２摺動部材５７の軸方向他方側の側面６８と、第２環状体５２の軸方向他方側の底面６２ｂとが面一となるように、内径側第２摺動部材５７が第２環状体５２の内周に載置される。内径側第２摺動部材５７の軸方向の厚さｔ５７は、第２環状体５２の軸方向の厚さｔ５２より小さい。このため、内径側第２摺動部材５７の軸方向一方向側の側面５７ｂは、第２環状体５２の軸方向一方向側の側面５７ｂより軸方向他方向側に位置ずれしており、内径側第２摺動部材５７の軸方向一方向側では、第２環状体５２の内周面５２ａの一部が径方向に露出している。
内径側第２摺動部材５７の外周と第２環状体５２の内周には、それぞれ概ね４５°の傾斜角の開先が設けられている。この状態で、内径側第２摺動部材５７の軸方向両側において、第２環状体５２と内径側第２摺動部材５７との当接部が、第２環状体５２の周方向に沿って溶接接合される。溶接方法としては、アーク溶接が好適に使用される。こうして、内径側第２摺動部材５７の軸方向両側に、第２環状体５２と内径側第２摺動部材５７とを接合する内径側第３ビード７５、内径側第４ビード７６が形成される。
【００５６】
図４（ｂ）に示すように、外径側第１摺動部材５４の軸方向一方側の外径側第１ビード６９は、第１環状体５１の底面６０ｂから軸方向一方側に向けて側面５９を超えて盛り上がった状態で形成される。
また、外径側第１摺動部材５４の軸方向他方向側の外径側第２ビード７０（第１のビード）は、外径側第１摺動部材５４の側面５４ｂから軸方向他方向側に向けて盛り上がった状態で形成される。第１実施形態では、外径側第１摺動部材５４の軸方向他方向側で径方向に露出する第１環状体５１の外周面５１ｂの軸方向の寸法δ５４（δ５４＝ｔ５１−ｔ５４）が、軸方向で外径側第２ビード７０の盛上り量より大きく設定されている。このため、溶接終了後においても、外径側第２ビード７０より軸方向他方向側で、第１環状体５１の外周面５１ｂの一部が径方向に露出しており、外径側第２ビード７０は、側面６３より軸方向一方向側に形成されている。このため、外径側第２ビード７０が、側面６３（ポケット５８の内側の面である）に突出しない。
【００５７】
内径側第１摺動部材５５の軸方向一方側の内径側第１ビード７１は、第１環状体５１の底面６０ｂから軸方向一方側に向けて側面５９を超えて盛り上がった状態で形成される。
また、内径側第１摺動部材５５の軸方向他方向側の内径側第２ビード７２（第１のビード）は、内径側第１摺動部材５５の側面５５ｂから軸方向他方向側に向けて盛り上がった状態で形成される。第１実施形態では、内径側第１摺動部材５５の軸方向他方向側で径方向に露出する第１環状体５１の内周面５１ａの軸方向の寸法δ５５（δ５５＝ｔ５１−ｔ５５）が、軸方向で内径側第２ビード７２の盛上り量より大きく設定されている。このため、溶接終了後においても、内径側第２ビード７２より軸方向他方向側で、第１環状体５１の内周面５１ａの一部が径方向に露出しており、内径側第２ビード７２は、側面６３より軸方向一方向側に形成されている。このため、内径側第２ビード７２が、側面６３（ポケット５８の内側の面である）に突出しない。
【００５８】
図５（ｂ）に示すように、外径側第２摺動部材５６の軸方向他方側の外径側第３ビード７３は、第２環状体５２の底面６２ｂから軸方向他方側に向けて側面６１を超えて盛り上がった状態で形成される。
また、外径側第２摺動部材５６の軸方向一方向側の外径側第４ビード７４（第２のビード）は、外径側第２摺動部材５６の側面５６ｂから軸方向一方向側に向けて盛り上がった状態で形成される。
第１実施形態では、外径側第２摺動部材５６の軸方向一方向側で径方向に露出する第２環状体５２の外周面５２ｂの軸方向の寸法δ５６（δ５６＝ｔ５２−ｔ５６）が、軸方向で外径側第４ビード７４の盛上り量より大きく設定されている。このため、溶接終了後においても、外径側第４ビード７４より軸方向他方向側で、第２環状体５２の外周面５２ｂの一部が径方向に露出しており、外径側第４ビード７４は、側面６４より軸方向他方向側に形成されている。このため、外径側第４ビード７４が、側面６４（ポケット５８の内側の面である）に突出しない。
【００５９】
内径側第２摺動部材５７の軸方向他方側の内径側第３ビード７５は、第２環状体５２の底面６２ｂから軸方向他方側に向けて側面６１を超えて盛り上がった状態で形成される。
また、内径側第２摺動部材５７の軸方向一方向側の内径側第４ビード７６（第２のビード）は、内径側第２摺動部材５７の側面５７ｂから軸方向一方向側に向けて盛り上がった状態で形成される。第１実施形態では、内径側第２摺動部材５７の軸方向一方向側で径方向に露出する第２環状体５２の内周面５２ａの軸方向の寸法δ５７（δ５７＝ｔ５２−ｔ５７）が、軸方向で内径側第４ビード７６の盛上り量より大きく設定されている。このため、溶接終了後においても、内径側第４ビード７６より軸方向一方向側で、第２環状体５２の内周面５２ａの一部が径方向に露出しており、内径側第４ビード７６は、側面６４より軸方向他方向側に形成されている。このため、内径側第４ビード７６が、側面６４（ポケット５８の内側の面である）に突出しない。
【００６０】
この後、図４（ａ）に示すように、第１環状体５１の底面６０ｂ及び外径側第１摺動部材５４の軸方向一方側の側面６５と同じ平面になるように、外径側第１ビード６９の盛り上がり部（外径側第１ビード６９のうち側面６５及び底面６０ｂより軸方向一方側に盛り上がっている部分をいう）が研削によって除去される。また、第１環状体５１の底面６０ｂ及び内径側第１摺動部材５５の軸方向一方側の側面６６と同じ平面になるように、内径側第１ビード７１の盛り上がり部（内径側第１ビード７１のうち側面６６及び底面６０ｂより軸方向一方側に盛り上がっている部分をいう）が研削によって除去される。図４（ａ）は外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１とが底面６０ｂと同じ平面になるよう研削された後の状態を示す。
【００６１】
また、図５（ａ）に示すように、第２環状体５２の底面６２ｂ及び外径側第２摺動部材５６の軸方向他方側の側面６７と同じ平面になるように、外径側第３ビード７３の外径側他の盛り上がり部（外径側第３ビード７３のうち側面６７及び底面６２ｂより軸方向他方側に盛り上がっている部分をいう）が研削によって除去される。また、第２環状体５２の底面６２ｂ及び内径側第２摺動部材５７の軸方向他方側の側面６８と同じ平面になるように、内径側第３ビード７５の内径側他の盛り上がり部（内径側第３ビード７５のうち側面６８及び底面６２ｂより軸方向他方側に盛り上がっている部分をいう）が研削によって除去される。図５（ａ）は外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５とが底面６２ｂと同じ平面になるよう研削された後の状態を示す。
【００６２】
図６に示すように、凹部６０の底面６０ｂの周方向の幅Ｗ１は、外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１とが形成されている範囲Ｌ１と同一か若しくはこれよりやや広い。外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１との盛り上がり部は研削により除去されている。このため、外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１とは、第１環状体５１の側面５９よりも軸方向他方側（軸方向にポケット５８に近い側）に窪んでいる。
また、凹部６２の底面６２ｂの周方向の幅Ｗ２は、外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５とが形成されている範囲Ｌ２と同一か若しくはこれよりやや広い。外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５との盛り上がり部は研削により除去されている。このため、外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５とは、第２環状体５２の側面６１よりも軸方向一方側（軸方向に第１円筒ころ６に近い側）に窪んでいる。
【００６３】
凹部６０の側面５９からの深さｔ１は、０より大きく、かつ、外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１との溶け込み深さＤ１（図４（ｂ）参照）より小さい値であればよい。更に好ましくは、深さｔ１は、外径側第１摺動部材５４と第１環状体５１及び内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１を確実に接合するために、溶け込み深さＤ１の２分の１以下とするのがよい。
凹部６２の側面６１からの深さｔ２は、０より大きく、かつ、外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５との溶け込み深さＤ２（図５（ｂ）参照）より小さい値であればよい。更に好ましくは、深さｔ２は、外径側第２摺動部材５６と第２環状体５２及び内径側第２摺動部材５７と第２環状体５２を確実に接合するために、溶け込み深さＤ２の２分の１以下とするのがよい。
【００６４】
外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１とが、第１環状体５１の軸方向一方側の側面５９より、軸方向他方側に凹んだ位置に形成される。同時に、外径側第１ビード６９が残存しているので、外径側第１摺動部材５４と第１環状体５１とが確実に接合された状態にすることができる。また、内径側第１ビード７１が残存しているので、内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１とが確実に接合された状態にすることができる。
また、外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５とが、第２環状体５２の軸方向他方側の側面６１より、軸方向一方側に凹んだ位置に形成される。同時に、外径側第３ビード７３が残存しているので、外径側第２摺動部材５６と第２環状体５２とが確実に接合された状態にすることができる。また、内径側第３ビード７５が残存しているので、内径側第２摺動部材５７と第２環状体５２とが確実に接合された状態にすることができる。
【００６５】
こうして、図２に示したように、ラジアル列の軸受部では、複数の第１円筒ころ６が、第１内輪４ａの内側軌道面１５と第１外輪５ａの外側軌道面１８との間に組み込まれ、第１保持器９によって、周方向にほぼ等しい間隔で、転動自在に保持されている。第１保持器９は、第１環状体５１が、第１円筒ころ６の軸方向一方側で、第１円筒ころ６に沿って中心軸ｍと同軸に配置され、第２環状体５２が、第１円筒ころ６の軸方向他方側で第１円筒ころ６に沿って中心軸ｍと同軸に配置されている。柱５３は、第１環状体５１の軸方向他方側の側面６３から、周方向に隣接する第１円筒ころ６と第１円筒ころ６の間を通って軸方向に延在し、第２環状体５２の軸方向一方側の側面６４とつながっている。
【００６６】
外輪５が回転すると、第１円筒ころ６が、内側軌道面１５と外側軌道面１８とを転動して、中心軸ｍの周りを公転する。同時に、第１保持器９の柱５３が、第１円筒ころ６に付勢されて、第１保持器９が、第１円筒ころ６とともに中心軸ｍの回りで回転する。外径側第１摺動部材５４の外周と外径側第２摺動部材５６の外周は、外輪５の外側軌道面１８とわずかなすきまをもって接触可能に組み込まれている。また、内径側第１摺動部材５５の内周と内径側第２摺動部材５７の内周は、内輪４の内側軌道面１５とわずかなすきまをもって接触可能に組み込まれている。このため、第１保持器９は、状態によって、外輪５、若しくは、内輪４で案内されて、中心軸ｍを中心に回転する。
【００６７】
このとき、外径側第１摺動部材５４の外周と外径側第２摺動部材５６の外周とは外輪５の外側軌道面１８と、内径側第１摺動部材５５の内周と内径側第２摺動部材５７の内周とは内輪４の内側軌道面１５と、すべり接触をする。一般的に、異種金属が互いにすべり接触をするときには、同種の金属同士がすべり接触をする場合と比較して、その摺動面に凝着等の不具合が生じにくい。第１実施形態の転がり軸受装置１では、外径側第１摺動部材５４と外径側第２摺動部材５６と内径側第１摺動部材５５と内径側第２摺動部材５７とが銅合金製で、外輪５及び内輪４が鋼製であるため、第１保持器９が回転するときに、外径側第１摺動部材５４の外周と外径側第２摺動部材５６の外周とは外輪５の外側軌道面１８と、内径側第１摺動部材５５の内周と内径側第２摺動部材５７の内周とは内輪４の内側軌道面１５と、すべり接触することによって、これらの接触により凝着等の不具合が生じるのを防止することができる。
【００６８】
また、第１保持器９は、第１径方向延在面２５と第３側面３２とで案内されて、周方向に回転している。第１環状体５１が第１径方向延在面２５と軸方向に対向しており、第２環状体５２が第３側面３２と軸方向に対向している。第１保持器９が周方向に回転すると、第１環状体５１の軸方向で最も一方側にある側面５９（図４参照）と第１径方向延在面２５とが摺接し、第２環状体５２の軸方向で最も他方側にある側面６１（図５参照）と第３側面３２とが摺接する。
【００６９】
第１実施形態の第１保持器９の外径側第１摺動部材５４と第１環状体５１と、及び、内径側第１摺動部材５５と第１環状体５１とをそれぞれ溶接接合した位置は、第１環状体５１の側面５９より軸方向他方側に凹んだ凹部６０の底面６０ｂにある。また、第１保持器９の外径側第２摺動部材５６と第２環状体５２と、及び、内径側第２摺動部材５７と第２環状体５２とをそれぞれ溶接接合した位置は、第２環状体５２の側面６１より軸方向一方側に凹んだ凹部６２の底面６２ｂにある。
第１環状体５１の外径側第１ビード６９と内径側第１ビード７１とが底面６０ｂと同じ平面になるよう研削されているため、外径側第１ビード６９と第１径方向延在面２５と、及び、内径側第１ビード７１と第１径方向延在面２５とは接触しない。また、第２環状体５２の外径側第３ビード７３と内径側第３ビード７５とが底面６２ｂと同じ平面になるよう研削されているため、外径側第３ビード７３と第３側面３２と、及び、内径側第３ビード７５と第３側面３２とは接触しない。
【００７０】
このため、第１環状体５１にある各外径側第１ビード６９と各内径側第１ビード７１とが第１径方向延在面２５と接触せず、第２環状体５２にある各外径側第３ビード７３と各内径側第３ビード７５とが第３側面３２と接触しないので、第１保持器９が回転するときに、第１環状体５１にある各外径側第１ビード６９と各内径側第１ビード７１と第２環状体５２にある各外径側第３ビード７３と各内径側第３ビード７５とが摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。
また、第１環状体５１にある各凹部６０、第２環状体５２にある各凹部６２は、グリースなどの潤滑剤を保持するので、第１保持器９と第１径方向延在面２５、第３側面３２との潤滑状態を良好にすることができる。
【００７１】
図４に示すように、外径側第１摺動部材５４の軸方向他方向側では、第１環状体５１と外径側第１摺動部材５４を接合する外径側第２ビード７０が、第１環状体５１の軸方向他方側の側面６３から軸方向一方向側に離れて形成されており、ポケット５８の内側に突出しない。このため、外径側第２ビード７０が、円筒ころ２１と接触しない。これにより、第１保持器９が回転するときに、外径側第２ビード７０が摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。
また、内径側第１摺動部材５５の軸方向他方向側では、第１環状体５１と内径側第１摺動部材５５を接合する内径側第２ビード７２が、第１環状体５１の軸方向他方側の側面６３から軸方向一方向側に離れて形成されており、ポケット５８の内側に突出しない。このため、内径側第２ビード７２が、円筒ころ２１と接触しない。これにより、第１保持器９が回転するときに、内径側第２ビード７２が摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。
【００７２】
図５に示すように、第２環状体５２と外径側第２摺動部材５６を、軸方向一方向側で接合する外径側第４ビード７４は、第２環状体５２の軸方向一方向側の側面６４から軸方向他方向側に離れて形成されている。このため、外径側第４ビード７４は、ポケット５８の内側に突出しない。このため、外径側第４ビード７４が、円筒ころ２１と接触しない。これにより、第１保持器９が回転するときに、外径側第４ビード７４が摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。
また、第２環状体５２と内径側第２摺動部材５７を、軸方向他方向側で接合する内径側第４ビード７６は、第２環状体５２の軸方向一方向側の側面６４から軸方向他方向側に離れて形成されている。このため、内径側第４ビード７６は、ポケット５８の内側に突出しない。このため、内径側第４ビード７６が、円筒ころ２１と接触しない。これにより、第１保持器９が回転するときに、内径側第４ビード７６が摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。
【００７３】
更に、第１実施形態の第１保持器９は、銅合金製の外径側第１摺動部材５４と銅合金製の内径側第１摺動部材５５と銅合金製の外径側第２摺動部材５６と銅合金製の内径側第２摺動部材５７とが、鋼製の第１環状体５１及び第２環状体５２の外周及び内周に断続的に取り付けられた形態である。このため、第１保持器９の構成の大部分を比較的価格の安い鋼材で製造し、価格が高い銅合金の使用量を少なくすることができるので、第１保持器９を安価に製造することができる。こうして、転がり軸受装置１の製造コストを低減することができる。
また、第１保持器９が回転するときには、鋼製の外輪５の外側軌道面１８と銅合金製の外径側第１摺動部材５４や銅合金製の外径側第２摺動部材５６とが、又は、鋼製の内輪４の内側軌道面１５と銅合金製の内径側第１摺動部材５５又は銅合金製の内径側第２摺動部材５７とが、すべり接触をするので、すべり面で凝着等の不具合が生じにくい。
【００７４】
図７は、他の実施形態（第２実施形態）の保持器１０９の、図６と同様の保持器１０９の中心軸ｎを中心とする径方向の外方から見た図である。第２実施形態では、第１環状体１５１の軸方向一方側に凹部１６０が形成されている。凹部１６０は、底面１６０ｂと周方向両側の傾斜面１６０ａ、１６０ｃで画定される。外径側第１摺動部材１５４と内径側第１摺動部材１５５とは、外径側第１摺動部材１５４の軸方向一方側の側面１６５と内径側第１摺動部材１５５の軸方向一方側の側面１６６とが凹部１６０の底面１６０ｂと面一の状態で、外径側第１摺動部材１５４が第１環状体１５１の外周に、内径側第１摺動部材１５５が第１環状体１５１の内周に溶接接合されている。
このとき、凹部１６０は、軸方向の深さｔ３が、外径側第１ビード１６９と内径側第１ビード１７１の盛上り高さｈ１より深く形成されており（ｔ３＞ｈ１）、外径側第１ビード１６９と内径側第１ビード１７１は、第１環状体１５１の最も軸方向一方側にある側面１５９より、軸方向他方側に凹んだ状態で形成されている。
外径側第１摺動部材１５４及び内径側第１摺動部材１５５の軸方向他方側では、外径側第２ビード１７０及び内径側第２ビード１７２が形成されている。外径側第２ビード１７０及び内径側第２ビード１７２は、第１環状体１５１の軸方向他方側の側面１６３から軸方向一方向側に離れて形成されており、ポケット１５８の内側に突出しない。
【００７５】
また、第２環状体１５２の軸方向他方側に凹部１６２が形成されている。凹部１６２は、底面１６２ｂと周方向両側の傾斜面１６２ａ、１６２ｃで画定される。外径側第２摺動部材１５６と内径側第２摺動部材１５７とは、外径側第２摺動部材１５６の軸方向他方側の側面１６７と内径側第２摺動部材１５７の軸方向他方側の側面１６８とが凹部１６２の底面１６２ｂと面一の状態で、外径側第２摺動部材１５６が第２環状体１５２の外周に、内径側第２摺動部材１５７が第２環状体１５２の内周に溶接接合されている。
このとき、凹部１６２は、軸方向の深さｔ４が、外径側第３ビード１７３と内径側第３ビード１７５の盛上り高さｈ２より深く形成されており（ｔ４＞ｈ２）、外径側第３ビード１７３と内径側第３ビード１７５は、第２環状体１５２の最も軸方向他方側にある側面１６１より、軸方向一方側に凹んだ状態で形成されている。
外径側第２摺動部材１５６及び内径側第２摺動部材１５７の軸方向一方側では、外径側第４ビード１７４及び内径側第４ビード１７６が形成されている。外径側第４ビード１７４及び内径側第４ビード１７６は、第２環状体１５２の軸方向他方側の側面１６４から軸方向他方向側に離れて形成されており、ポケット１５８の内側に突出しない。
【００７６】
これにより、第１実施形態と同様に、保持器１０９が回転するときに、外径側第２ビード１７０と内径側第２ビード１７２と外径側第４ビード１７４と内径側第４ビード１７６とが摩耗したり、脱落したりする不具合を確実に防止できる。同時に、外輪５又は内輪４との摺動面の凝着等を防止しつつ、保持器１０９を安価に製造することができる。
【００７７】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【００７８】
例えば、上記に例示した第１保持器９は、第１保持器セグメント９ｓを周方向に並べて環状に構成されているが、一体のものとして形成されていてもよい。また、各環状体５１、５２が、第１円筒ころ６の軸方向両側にそれぞれ設置されているが、いずれか一方のみに設置されて、一の環状体５１（又は５２）と、第１円筒ころ６を周方向に所定の間隔で配置する複数の柱５３とで構成されるものであってもよい。
また、上記に例示した実施形態では、外径側第１摺動部材５４が第１環状体５１の外周に、外径側第２摺動部材５６が第２環状体５２の外周に、それぞれ取り付けられている。また、内径側第１摺動部材５５が第１環状体５１の内周に、内径側第２摺動部材５７が第２環状体５２の内周に、それぞれ取り付けられている。しかしながら、第１保持器９が一体の環状で、中心軸ｍの周りで回転するときは、外径側第１摺動部材５４及び外径側第２摺動部材５６が、それぞれ外輪５の外側軌道面１８と摺動するか、内径側第１摺動部材５５及び内径側第２摺動部材５７が、それぞれ内輪４の内側軌道面１５と摺動するか、何れか一方で案内される場合もあるため、外径側第１摺動部材５４が第１環状体５１の外周に、及び／又は、外径側第２摺動部材５６が第２環状体５２の外周に取り付けられる一方、第１環状体５１の内周に摺動部材を取り付けず、第２環状体５２の内周に摺動部材を取り付けなくてもよい。
あるいは、内径側第１摺動部材５５が第１環状体５１の内周に、及び／又は、内径側第２摺動部材５７が第２環状体５２の内周に取り付けられる一方、第１環状体５１の外周に摺動部材を取り付けず、第２環状体５２の外周に摺動部材を取り付けなくてもよい。
また、上記に例示した実施形態では、外径側第１摺動部材５４が第１環状体５１の外周に、外径側第２摺動部材５６が第２環状体５２の外周に、それぞれ取り付けられている。また、内径側第１摺動部材５５が第１環状体５１の内周に、内径側第２摺動部材５７が第２環状体５２の内周に、それぞれ取り付けられている。しかしながら、第１環状体５１の外周に外径側第１摺動部材５４を取り付けるともに、第１環状体５１の内周に内径側第１摺動部材５５を取り付けて、第２環状体５２に摺動部材をとりつけなくてもよい。あるいは、第２環状体５２の外周に外径側第２摺動部材５６を取り付けるともに、第２環状体５２の内周に内径側第２摺動部材５７を取り付けて、第１環状体５１に摺動部材をとりつけなくてもよい。
さらには、第１環状体５１の外周に外径側第１摺動部材５４を取り付けるともに、第２環状体５２の内周に内径側第２摺動部材５７を取り付けて、その他の位置に摺動部材をとりつけなくてもよい。あるいは、第２環状体５２の外周に外径側第２摺動部材５６を取り付けるともに、第１環状体５１の内周に内径側第１摺動部材５５を取り付けて、その他の位置に摺動部材をとりつけなくてもよい。これらの第１実施形態の変更例は、第２実施形態の保持器１０９においても同様に適用できる。
【符号の説明】
【００７９】
１：転がり軸受装置、２：カッターヘッド、４：内輪、４ａ：第１内輪、４ｂ：第２内輪、５ａ：第１外輪、５ｂ：第２外輪、６：第１円筒ころ、７：第２円筒ころ、８：第３円筒ころ、９：第１保持器、９ｓ：第１保持器セグメント、１０：第２保持器、１１：第３保持器、５１：第１環状体、５２：第２環状体、５３：柱、５４：外径側第１摺動部材、５５：内径側第１摺動部材、５６：外径側第２摺動部材、５７：内径側第２摺動部材、５８：ポケット、５９：第１環状体の軸方向一方側の側面、６０：第１環状体の凹部、６０ｂ：第１環状体の凹部の底面、６１：第２環状体の軸方向他方側の側面、６２：第２環状体の凹部、６２ｂ：第２環状体の凹部の底面、６３：第１環状体の軸方向他方側の側面、６４：第２環状体の軸方向一方側の側面、６９：外径側第１ビード、７０：外径側第２ビード、７１：内径側第１ビード、７２：内径側第２ビード、７３：外径側第３ビード、７４：外径側第４ビード、７５：内径側第３ビード、７６：内径側第４ビード
【図１】
2020118190.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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