(57)【要約】【課題】保持器全体を一体的に形成することにより当該保持器の強度を高めると共に、軸受組立性に優れた低価格で負荷容量の大きなスラストころ軸受を提供する。【解決手段】互いに相対的に回転可能に対向配置された軌道盤(軸軌道盤２、ハウジング軌道盤４)と、対向した軌道盤の軌道面2g,4g間に転動自在に配列された複数の転動体(ころ)６と、これら複数の転動体を１つずつ回転自在に保持する複数のポケット８ｐを有する保持器８とを備えている。保持器は単体で構成されており、当該保持器には、各転動体を軌道面間に沿って周方向に所定間隔で配列させ且つ回転自在に保持するポケットが一体的に形成されている。また、保持器の各ポケットの四隅には、転動体に対して常時非接触となる逃げ部８ｎが設けられている。【選択図】    図１
2006250155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対的に回転可能に対向配置された軌道盤と、
対向した軌道盤の軌道面間に転動自在に配列された複数の転動体と、
これら複数の転動体を１つずつ回転自在に保持する複数のポケットを有する保持器とを備えており、
保持器は単体で構成されており、当該保持器には、各転動体を軌道面間に沿って周方向に所定間隔で配列させ且つ回転自在に保持するポケットが一体的に形成されていることを特徴とするスラストころ軸受。
【請求項２】
保持器の各ポケットの四隅には、転動体に対して常時非接触となる逃げ部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスラストころ軸受。
【請求項３】
保持器の各ポケットには、アキシアル方向両側から転動体をポケットに挿入するための開口が形成されており、少なくとも一方の開口には、ポケット内の転動体を保持する羽根部がポケット側に突出して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスラストころ軸受。
【請求項４】
保持器の各ポケット相互間には柱部が介在されており、当該柱部のアキシアル方向の少なくとも一方側には、加締め溝が形成されていると共に、当該加締め溝に加締め力を作用することにより、羽根部をポケット側に変形して突出させることを特徴とする請求項３に記載のスラストころ軸受。
【請求項５】
保持器の各ポケットの内面のうち、転動体の転動面が摺接する面であって且つ柱部の周方向両側の面は、平面形状又は曲面形状を成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスラストころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば圧延機のロールネック用のスラストころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧延機をはじめとする各種工作機には、種々のスラストころ軸受(例えば、特許文献１参照)が組込まれている。その一例として図３(ａ)〜(ｃ)には、圧延機のロールネック用のスラストころ軸受の構成例が示されている。なお、この構成例では、複式のスラスト円すいころ軸受を想定する。
かかる複式のスラスト円すいころ軸受は、圧延機のロールネック(図示しない)を回転自在に支持する環状の軸軌道盤２と、軸軌道盤２のアキシアル方向両側にそれぞれ対向して配置された環状のハウジング軌道盤４と、軸軌道盤２とハウジング軌道盤４との間に転動自在に配列された複数の転動体(ころ)６と、これら複数の転動体(ころ)６を１つずつ回転自在に保持する複数のポケット８ｐを有する保持器８とを備えている。
【０００３】
この場合、保持器８は、略中空円板状の保持器本体８ａと、保持器本体８ａの半径方向外側に嵌合させる環状の嵌合体８ｂとから構成されており、保持器本体８ａの半径方向外縁部には、周方向に沿って所定間隔で複数のポケット８ｐが形成されている。複数のポケット８ｐは、それぞれ半径方向外側が開口されており、これら開口から転動体(ころ)６をポケット８ｐ内に挿入できるようになっている。そして、各ポケット８ｐ内に転動体(ころ)６を挿入した後、保持器本体８ａに嵌合体８ｂを嵌合した状態で各ポケット８ｐ間の柱部８ｈにピン１０を打ち込んで、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを互いに締結させることにより、各ポケット８ｐ内の転動体(ころ)６は、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとによりポケット８ｐ内に回転自在に保持される。
【０００４】
なお、転動体(ころ)６としては、例えば、円筒ころ、円すいころ、球面ころなどを適用することが可能であるが、ここでは一例として、円すいころ６を想定する。また、環状の軸軌道盤２には、その表裏面に環状の軌道面２ｇが構成され、一方、各ハウジング軌道盤４には、その内面(軸軌道盤２の軌道面２ｇに対向する面)に環状の軌道面４ｇが構成されている。上述した複数の転動体(ころ)６は、これら軌道面2g,4g間に組込まれ、双方の軌道面2g,4gに沿って転動するようになっている。なお、双方のハウジング軌道盤４相互間には、間座１２が介在されている。
【０００５】
ところで、圧延機は、圧延開始時に回転速度を加速し、圧延終了時に回転速度を減速するように制御されている。この場合、例えば加速や減速の際に転動体(ころ)６と柱部８ｈとが互いに衝突したり、或いは、例えば保持器８の振れ回りに起因して転動体(ころ)６と柱部８ｈとが互いに衝突する場合がある。特に、アキシアル荷重が作用していない状態(転動体(ころ)６が軌道面2g,4gに沿って滑りながら回転している状態)からアキシアル荷重が作用した状態に移行すると、急激に転動体(ころ)６の回転が回復して公転数が急上昇するため、転動体(ころ)６と柱部８ｈとの間の衝突力も大きくなる。
【０００６】
このような転動体(ころ)６と柱部８ｈとの衝突が繰り返されると、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを締結しているピン１０に緩みが生じる場合があり、そうなると保持器８の強度が低下してしまう虞がある。これは、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを締結する場合、ピン１０は、嵌合体８ｂと柱部８ｈとに亘って打ち込まれることになるが、ピン１０に緩みが生じると、柱部８ｈは、片持ち固定梁状態となってしまう。そうなると、保持器８により各転動体(ころ)６を安定して保持することが困難になり、その結果、当該スラスト円すいころ軸受で圧延機のロールネックを安定して軸支することが困難になってしまう。
【０００７】
また、保持器８を保持器本体８ａと嵌合体８ｂとから構成する場合、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを精度良く嵌合させるため、双方の部材(保持器本体８ａ、嵌合体８ｂ)に対して高い加工精度が要求される。この場合、加工に要する手間や時間がかかると共に、そのための加工装置も高価なものになり、その結果、保持器８及びスラストころ軸受の製造コストが上昇してしまう。
【０００８】
更に、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとをピン１０で締結させる場合、保持器本体８ａの柱部８ｈ及び嵌合体８ｂにピン１０を打ち込むための締結穴(図示しない)を形成しなければならない。このような締結穴は、保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを一体にして加工しなければならず、その加工に要する手間や時間がかかると共に、そのための加工装置を別途用意する必要がある。この結果、保持器８及びスラストころ軸受の製造コストが上昇してしまう。
【０００９】
また、ピン１０を打ち込む柱部８ｈは、ピン１０を堅牢に保持する必要上、ある程度太く形成して強度を確保する必要がある。この場合、柱部８ｈを太くすると、それに応じてポケット８ｐの数に制限がかかる。ポケット８ｐの数を増やすことができれば、それに応じて転動体(ころ)６の数も増やすことができるため、スラストころ軸受のスラスト負荷容量を増大することができる。しかしながら、ピン１０を保持するために柱部８ｈを太くすると、それに応じてポケット８ｐの数に制限がかかり、ポケット８ｐの数を増やすことができない。このため、スラストころ軸受のスラスト負荷容量を増大するには限界がある。
【００１０】
また、スラストころ軸受を組み立てる場合、保持器本体８ａの各ポケット８ｐに転動体(ころ)６を挿入し、ピン１０で保持器本体８ａと嵌合体８ｂとを互いに締結させた後、軸軌道盤２とハウジング軌道盤４との間に組込むといった組立作業は、手間がかかり面倒であると共に、時間もかかる。
【００１１】
更に、上述した保持器８において、各ポケット８ｐは、その開口側から例えばエンドミルなどの切削具で切削加工されており、当該ポケット８ｐの四隅は比較的急峻な角度になっている。この場合、例えば圧延機の稼動中に転動体(ころ)６と柱部８ｈとの衝突が繰り返されると、各ポケット８ｐの四隅に応力が集中して保持器８に応力が生じ、例えば柱部８ｈが破損してしまう虞がある。保持器８により各転動体(ころ)６を安定して保持することが困難になり、その結果、当該スラスト円すいころ軸受で圧延機のロールネックを安定して軸支することが困難になってしまう。
【特許文献１】公開実用昭和６０−８４８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、保持器全体を一体的に形成することにより当該保持器の強度を高めると共に、軸受組立性に優れた低価格で負荷容量の大きなスラストころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明のスラストころ軸受は、互いに相対的に回転可能に対向配置された軌道盤と、対向した軌道盤の軌道面間に転動自在に配列された複数の転動体と、これら複数の転動体を１つずつ回転自在に保持する複数のポケットを有する保持器とを備えており、保持器は単体で構成されており、当該保持器には、各転動体を軌道面間に沿って周方向に所定間隔で配列させ且つ回転自在に保持するポケットが一体的に形成されている。
【００１４】
この発明において、保持器の各ポケットの四隅には、転動体に対して常時非接触となる逃げ部が設けられている。また、保持器の各ポケットには、アキシアル方向両側から転動体をポケットに挿入するための開口が形成されており、少なくとも一方の開口には、ポケット内の転動体を保持する羽根部がポケット側に突出して設けられている。
【００１５】
この場合、保持器の各ポケット相互間には柱部が介在されており、当該柱部のアキシアル方向の少なくとも一方側には、加締め溝が形成されていると共に、当該加締め溝に加締め力を作用することにより、羽根部をポケット側に変形して突出させる。なお、保持器の各ポケットの内面のうち、転動体の転動面が摺接する面であって且つ柱部の周方向両側の面は、平面形状又は曲面形状を成している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、保持器全体を一体的に形成することにより当該保持器の強度を高めると共に、軸受組立性に優れた低価格で負荷容量の大きなスラストころ軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係るスラストころ軸受について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態は、上述した従来のスラストころ軸受(図３)の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。
本実施の形態のスラストころ軸受において、保持器８は単体で構成されており、当該保持器８には、各転動体(ころ)６を軌道面2g,4g間に沿って周方向に所定間隔で配列させ且つ回転自在に保持する複数のポケット８ｐが一体的に形成されている。
【００１８】
ここで、各ポケット８ｐを一体成形する方法としては、例えばミーリングカッタなどを利用してポケット８ｐを切削加工すれば良い。この切削加工では、各ポケット８ｐの内面は全て平面形状を成して形成される。なお、内面とは、半径方向に対向する面S1,S2、転動体(ころ)６の転動面が摺接する面であって且つ柱部８ｈの周方向の面S3,S4を指す。
また、保持器８の材料として例えば、鋼(機械構造用炭素鋼)、プラスチックス(布入りフェノール樹脂、ナイロン)、銅合金(高力黄銅)などを適用すれば良い。なお、他の軸受材料としては、例えば高炭素クロム軸受鋼を適用すれば良い。
【００１９】
また、保持器８の各ポケット８ｐには、アキシアル方向両側から転動体(ころ)６をポケット８ｐに挿入するための開口が形成されており、少なくとも一方の開口には、ポケット８ｐ内の転動体(ころ)６を保持する羽根部１４がポケット８ｐ側に突出して設けられている。この場合、保持器８の各ポケット８ｐ相互間には柱部８ｈが介在されており、羽根部１４は、柱部８ｈの上端縁に沿って半径方向に延出している。
【００２０】
ここで、羽根部１４をポケット８ｐ側に突出させる方法について説明する。
柱部８ｈのアキシアル方向の両側或いは片側には、加締め溝１６が形成されており、当該加締め溝１６に加締め力を加えて、加締め溝１６の縁１６ａを周方向に拡大させることで、それにより羽根部１４をポケット８ｐ側に変形して突出させることができる。これにより、各ポケット８ｐから転動体(ころ)６が脱落するのを防止することができる。
【００２１】
更に、保持器８の各ポケット８ｐの四隅には、転動体(ころ)６に対して常時非接触となる逃げ部８ｎが設けられている。これらの逃げ部８ｎは、転動体(ころ)６の転動面両側縁が接触しない程度の大きさであれば良い。なお、逃げ部８ｎの形成方法は、各ポケット８ｐを一体成形する際に同時に形成すれば良い。
【００２２】
以上、本実施の形態によれば、保持器８を単体で構成したことにより、保持器８の強度(例えば、剛性)を向上させることができる。例えばアキシアル荷重が作用していない状態からアキシアル荷重が作用した状態に移行すると、急激に転動体(ころ)６の回転が回復して公転数が急上昇して転動体(ころ)６と柱部８ｈとの間の衝突力も大きくなるが、従来と比べて本実施の形態の保持器８は一体型で強度も大きいため、常に各転動体(ころ)６を安定して保持することができる。この結果、例えば圧延機のロールネックを長期に亘って安定して軸支することが可能となる。
【００２３】
また、本実施の形態の保持器８は、ミーリングカッタなどを利用して複数のポケット８ｐを簡単且つ短時間に切削加工することができるため、加工に要する手間や時間を軽減させることが可能となり、その結果、保持器８及びスラストころ軸受の製造コストを大幅に削減させることができる。
【００２４】
更に、本実施の形態の保持器８は、一体型の単体であるため、柱部８ｈを細くしても保持器８全体の強度を低下させることは無い。この場合、柱部８ｈを細くすることにより、ポケット８ｐの数を増やすことができるため、転動体(ころ)６の数を増やすことが可能となる。この結果、スラスト負荷容量を増大することができる。なお、転動体(ころ)６の径を大きくしても、それに合わせて柱部８ｈの太さを簡単に調節することができるため、スラスト負荷容量を増大することができる。
【００２５】
また、本実施の形態の保持器８は、羽根部１４により各ポケット８ｐからの転動体(ころ)６の脱落防止が図られているため、複数の転動体(ころ)６を保持器８で保持した状態で軸軌道盤２とハウジング軌道盤４との間に組込むことができる。これにより、従来に比べて組立作業を容易に且つ短時間に行うことが可能となる。
【００２６】
更に、本実施の形態の保持器８には、各ポケット８ｐの四隅に転動体(ころ)６に対して常時非接触となる逃げ部８ｎが設けられているため、例えば圧延機の稼動中に転動体(ころ)６と柱部８ｈとの衝突が繰り返されても、各ポケット８ｐの四隅に応力が集中することを緩和することができる。これにより、各転動体(ころ)６を安定して保持することができ、その結果、例えば圧延機のロールネックを長期に亘って安定して軸支することが可能となる。
【００２７】
なお、上述した実施の形態において、各ポケット８ｐの内面は全て平面形状を成して形成したが、これに限定されることは無く、例えば図２(ａ),(ｂ)に示すように、保持器８の各ポケット８ｐの内面S1〜S4のうち、転動体(ころ)６の転動面が摺接する面であって且つ柱部８ｈの周方向両側の面S3,S4を曲面形状(転動体(ころ)６の転動面の曲率に合った曲面形状)に形成しても良い。
【００２８】
この場合、転動体(ころ)６の脱落防止を図るために、各ポケット８ｐの開口両側に保持代(パチン代)１８を残留させておくことが好ましい。これにより、羽根部１４が不要となり、その結果、更に保持器８の製造コストを低減させることが可能となる。
なお、各ポケット８ｐの面S3,S4を曲面形状に形成する方法としては、例えばミーリングカッタ２０などを利用して各ポケット８ｐを一体成形する際に同時に形成すれば良い。
【００２９】
また、上述した実施の形態では、スラスト円すいころ軸受を想定して説明したが、スラスト円筒ころ軸受であっても同様の構成を適用することが可能であり、同様の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係るスラストころ軸受の構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、保持器を一部拡大して示す断面図、(ｃ)は、保持器の各ポケットを一部拡大して示す平面図。
【図２】(ａ)は、本発明の変形例に適用した保持器の各ポケットを一部拡大して示す平面図、(ｂ)は、変形例に係る保持器の各ポケットを形成している状態を示す部分断面図。
【図３】(ａ)は、従来のスラストころ軸受の構成を一部拡大して示す断面図、(ｂ)は、保持器を一部拡大して示す断面図、(ｃ)は、保持器の各ポケットを一部拡大して示す平面図。
【符号の説明】
【００３１】
２  軸軌道盤
４  ハウジング軌道盤
2g,4g  軌道面
６  転動体(ころ)
８  保持器
８ｎ  逃げ部
８ｐ  ポケット
１４  羽根部
１６  加締め溝
【図１】
2006250155.tif 000003
【図２】
2006250155.tif 000004
【図３】
2006250155.tif 000005