(57)【要約】【課題】大型の円すいころ軸受における運搬、分解、組付けを容易にするとともに、内輪と軸の損傷を防止する。【解決手段】保持器４０は、複数の円すいころ３０の脱落を保持器単独で防止可能な構造のものとする。内輪１０のうち、単列の軌道面１１に対して小径側に位置する外周端部１３は、軌道面１１よりも小径とする。内輪１０の内径面１５に対して一方側の位置に第一の内周溝部１６を形成し、他方側の位置に第二の内周溝部１７を形成する。内輪１０の内径面１５には潤滑剤６０を塗布し、内径面１５を軸Ｓにすきま嵌めとする。第一の内周溝部１６に保持された第一の環状部材５１と、第二の内周溝部１７に保持された第二の環状部材５２とを軸Ｓに弾性接触させて潤滑剤６０を密封する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間で転動する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを保持する保持器とを備え、
前記保持器が、前記複数の円すいころの脱落を保持器単独で防止可能な構造になっており、
前記内輪が、単列の軌道面と、前記円すいころを案内する大つば部と、前記軌道面と径方向反対側に位置する内径面と、前記内径面に対して一方側の位置で全周に形成された第一の内周溝部と、前記内径面に対して他方側の位置で全周に形成された第二の内周溝部とを有し、
前記内輪のうち、前記軌道面に対して小径側に位置する外周端部が、当該軌道面よりも小径になっており、
前記第一の内周溝部に保持される第一の環状部材と、前記第二の内周溝部に保持される第二の環状部材とをさらに備え、前記第一及び第二の環状部材が、それぞれ前記内径面よりも小径な内径に設けられた弾性体からなる円すいころ軸受。
【請求項２】
前記内輪の前記内径面が軸にすきま嵌めされており、前記内輪の前記内径面と前記軸との間の嵌め合い隙間に潤滑剤が充填されており、前記第一の環状部材と前記第二の環状部材とによって前記潤滑剤が前記嵌め合い隙間に密封されている請求項１に記載の円すいころ軸受。
【請求項３】
前記保持器は、鉄板又は樹脂によって形成されている請求項１又は２に記載の円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、円すいころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
円すいころ軸受は、玉軸受に比して大きなアキシアル荷重及びラジアル荷重を負荷可能なため、様々な産業機械に採用されている。
【０００３】
従来、円すいころの脱落を防止可能な構造の保持器を採用し、内輪の小つばを無くすことにより、円すいころ軸受の小型化や高負荷容量化を図ったものがある（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２６７９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、産業機械では、機能や価格だけでなく、購入から廃棄に至るまでの費用（ライフサイクルコスト）が重視されるようになっている。このため、産業機械に組み付ける円すいころ軸受の補修や再利用の要求も増えている。
【０００６】
しかし、産業機械の中でも大型な機械になると、それに組み込まれる円すいころ軸受も大型になるため、人力では円すいころ軸受を運搬、組付け、分解等の取り扱いが困難となり、これらの作業性が悪くなる。また、円すいころ軸受の分解ができないと、定期メンテナンス等で軸受内部の状態を観察して継続使用や再使用の可否を検討することができない。
【０００７】
特許文献１、２のような円すいころ軸受は、軸に嵌合された内輪を動かせば、複数の円すいころ及び保持器のセットと、内輪と、外輪とに分解して軸受内部を観察することは可能だが、大型の円すいころ軸受では、軸に対して内輪を軸方向に容易に動かすことができなければ、その分解、組付け等の取り扱いは困難である。また、軸方向に容易に動かすために嵌め合いを緩くすると、内輪と軸のすきまが大きくなり、内輪と軸のクリープやフレッティングを助長する可能性がある。
【０００８】
上述の背景に鑑み、この発明が解決しようとする課題は、大型の円すいころ軸受における運搬、分解、組付けを容易にするとともに、内輪と軸の損傷を防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、この発明は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間で転動する複数の円すいころと、前記複数の円すいころを保持する保持器とを備え、前記保持器が、前記複数の円すいころの脱落を保持器単独で防止可能な構造になっており、前記内輪が、単列の軌道面と、前記円すいころを案内する大つば部と、前記軌道面と径方向反対側に位置する内径面と、前記内径面に対して一方側の位置で全周に形成された第一の内周溝部と、前記内径面に対して他方側の位置で全周に形成された第二の内周溝部とを有し、前記内輪のうち、前記軌道面に対して小径側に位置する外周端部が、当該軌道面よりも小径になっており、前記第一の内周溝部に保持される第一の環状部材と、前記第二の内周溝部に保持される第二の環状部材とをさらに備え、前記第一及び第二の環状部材が、それぞれ前記内径面よりも小径な内径に設けられた弾性体からなる円すいころ軸受に構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、内輪と軸をすきま嵌めしても、第一、第二の環状部材と軸の弾性接触で内輪のクリープを防止することが可能なため、内輪と軸の嵌め合いを緩くし、軸に対して内輪を軸方向に動かすことを容易にすることができる。
【００１１】
また、上記構成によれば、軸に対して内輪を大つば部側へ軸方向に動かし、複数の円すいころを内輪から分離しても、複数の円すいころの保持器からの脱落が防止されるので、複数の円すいころ及び保持器を一まとまりで取り扱って外輪からも分離し、軸受内部を観察できるように、複数の円すいころ及び保持器のセットと、内輪と、外輪とに容易に分解することができる。
【００１２】
このように、上記構成によれば、複数の円すいころ及び保持器のセットと、内輪とを別々に取り扱うことが可能なため、運搬、組付けの際の作業負担を軽量化し、これら作業を容易にするとともに、内輪と軸の損傷を防ぐことができる。
【００１３】
例えば、内輪の前記内径面が軸にすきま嵌めされており、前記内輪の前記内径面と前記軸との間の嵌め合い隙間に潤滑剤が充填されており、前記第一の環状部材と前記第二の環状部材とによって前記潤滑剤が前記嵌め合い隙間に密封されている円すいころ軸受にするとよい。このようにすると、軸に対して内輪をすきま嵌めすることで内輪を動かすことを容易にしつつ、内輪のクリープを第一、第二の環状部材で防止することができる。また、その嵌め合い隙間に密封された潤滑剤によって内輪の内径面と軸の金属接触が防止されるので、フレッティングを防止することができる。さらに、その潤滑剤は、軸に対して内輪を動かす際に内輪を滑り易くすることにも貢献する。
【００１４】
この発明において、保持器の構造や材料は特に限定されず、例えば、前記保持器は、鉄板又は樹脂によって形成されているものでもよい。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、上記構成の採用により、大型の円すいころ軸受における運搬、分解、組付けを容易にするとともに、内輪と軸の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る円すいころ軸受を示す縦断正面図
【図２】図１の保持器を外径側から示す部分拡大斜視図
【図３】図１の保持器を内径側から示す部分拡大図
【図４】図１の円すいころ及び保持器のセットを大径側から示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の一例としての実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に、実施形態に係る円すいころ軸受を示す。この円すいころ軸受は、内輪１０と、外輪２０と、内輪１０と外輪２０との間で転動する複数の円すいころ３０と、複数の円すいころ３０を保持する保持器４０とを備える。
【００１８】
以下、「軸方向」は、円すいころ軸受の設計上の軸受中心軸（図示省略）に沿った方向のことをいう。また、その軸受中心軸に対して直角な方向のことを「径方向」といい、その軸受中心軸回りの円周方向のことを「周方向」という。図１中の左右方向が軸方向に相当し、図１中の上下方向が径方向に相当する。
【００１９】
外輪２０は、単列の軌道面２１を内周に有する軌道輪になっている。この軌道面２１は、円すい面状に形成されている。外輪２０は、静止するハウジングＨに嵌合される。外輪２０の内周のうち、軌道面２１に対して大径側に位置する内周端部は、軌道面２１よりも大径になっている。外輪２０の内周端部は、円すいころ３０の転動面３１に接触し得る軌道面２１と、外輪２０の内径大径側の端面２２との間の内周部分である。外輪２０の端面２２は、外輪２０の幅を規定する二端面のうちの一つである。
【００２０】
内輪１０は、単列の軌道面１１と、円すいころ３０を案内する大つば部１２とを外周に有する軌道輪になっている。
【００２１】
内輪１０の軌道面１１は、円すい面状になっている。この軌道面１１は、内輪１０の外周に一つだけ形成されている。
【００２２】
内輪１０の大つば部１２は、内輪１０の軌道面１１と外輪２０の軌道面２１間に介在する円すいころ３０の大端面３２を周方向に案内する。
【００２３】
内輪１０のうち、軌道面１１に対して小径側に位置する外周端部１３は、軌道面１１よりも小径になっている。内輪１０の外周端部１３は、円すいころ３０の転動面３１に接触し得る軌道面１１と、内輪１０の外径小径側の端面１４との間の外周部分である。内輪１０の端面１４は、内輪１０の幅を規定する二端面のうちの一つである。
【００２４】
さらに、内輪１０は、軌道面１１と径方向反対側に位置する内径面１５と、内径面１５に対して一方側の位置で全周に形成された第一の内周溝部１６と、内径面１５に対して他方側の位置で全周に形成された第二の内周溝部１７とを内周に有する。
【００２５】
内輪１０の内径面１５は、円筒面状になっている。内輪１０の内径面１５は、軸Ｓに対してすきま嵌めされる。軸Ｓは、その軸一端まで内輪１０の内径面１５に比して小径な外径面を有する。
【００２６】
第一、第二の内周溝部１６、１７は、内径面１５に対して同側に位置する面取り部と、内径面１５との間に形成されている。これら内周溝部１６、１７は、それぞれ周方向全周で同一の溝深さ及び溝幅をもっている。
【００２７】
内輪１０、外輪２０、円すいころ３０は、一般に、鋼によって形成されている。内輪１０の内径面１５は、例えば、内径２５０ｍｍ以上、４００ｍｍ以下であり、円すいころ３０の平均直径は、例えば、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であり、外輪２０の外径は、３５０ｍｍ以上、６００ｍｍ以下である。このような大型な円すいころ軸受では、内輪１０、複数の円すいころ３０及び保持器４０の総重量が重く、これらをアセンブリとして人力で取り扱うことが困難となる。
【００２８】
保持器４０は、図２〜図４に示すように、大径側環状部４１と、小径側環状部４２と、これら両側の環状部４１、４２間を周方向に一定間隔で区切る複数の柱部４３とを有するかご形保持器になっている。周方向に隣り合う柱部４３間は、円すいころ３０の収容空間であるポケット４４となっている。なお、図２は、保持器４０の柱部４３付近を外径側から視た様子を示す。図３は、保持器４０の内方から柱部４３を径方向に視た様子を示す。図４は、ポケット４４に収容された円すいころ３０及び保持器４０を大径側から軸方向に視た様子を示す。
【００２９】
各柱部４３は、円すいころ３０の保持器外径側への脱落を防止する傾斜面４５と、円すいころ３０の保持器内径側への脱落を防止する爪４６とを有する。
【００３０】
周方向に隣り合う柱部４３同士の傾斜面４５同士は、周方向に対向している。これら対の傾斜面４５は、保持器外径側へ脱落しようとする円すいころ３０の重量に抵抗し、円すいころ３０の通過を許さない。また、周方向に隣り合う柱部４３同士の爪４６同士は、周方向に対向している。これら対の爪４６は、保持器内径側へ脱落しようとする円すいころ３０の重量に抵抗し、円すいころ３０の通過を許さない。このように、保持器４０は、複数の円すいころ３０の脱落を保持器単独で防止可能な構造になっている。
【００３１】
円すいころ３０は、ポケット４４に対して保持器内径側からポケット４４に向かって押し込まれる。この際、周方向に対向する爪４６は、円すいころ３０で強制的に弾性変形させられ、これにより、円すいころ３０が対向の爪４６間を通過してポケット４４に入る。
【００３２】
なお、各傾斜面４５、爪４６は、軸方向に大径側環状部４１の方に向かってアンダーカットとならない形状になっている。これは、保持器４０を軸方向に二分割の金型で一体に射出成形するためである。
【００３３】
保持器４０は、樹脂によって形成されているものを例示したが、鉄板によって形成されているものでもよい。また、保持器４０は、プレス加工によって形成されたもの、もみ抜き加工によって形成されたものでもよい。また、保持器４０による複数の円すいころ３０の脱落防止構造は、図示のようなものに限定されず、例えば、特許文献１、２に開示された脱落防止構造を採用してもよい。
【００３４】
図１に示すように、この円すいころ軸受は、内輪１０の第一の内周溝部１６に保持される第一の環状部材５１と、第二の内周溝部１７に保持される第二の環状部材５２とをさらに備える。第一の環状部材５１及び第二の環状部材５２は、それぞれ内輪１０の内径面１５よりも小径な内径に設けられた弾性体からなる。
【００３５】
第一の環状部材５１の外径部は、第一の内周溝部１６に嵌め込まれ、第一の内周溝部１６で径方向及び軸方向両側に受けられた状態とされる。第一の環状部材５１の内径部は、外径部を第一の内周溝部１６に嵌め込んだ状態で内輪１０の内径面１５から径方向に突出する。内輪１０の内径面１５が軸Ｓにすきま嵌めされた状態で内輪１０が軸Ｓに対して軸方向に動かされる際、第一の環状部材５１の内径部は軸Ｓに擦られるが、第一の環状部材５１の外径部が第一の内周溝部１６に受けられるので、第一の環状部材５１が第一の内周溝部１６に留まる。
【００３６】
第一の環状部材５１としては、Ｏリングを用いることができる。第一の環状部材５１の材料としては、例えば、ニトリルゴムが挙げられる。
【００３７】
第二の環状部材５２は、第一の環状部材５１と同じものであり、第二の環状部材５２と第二の内周溝部１７との関係は、第一の環状部材５１と第一の内周溝部１６との関係と同様であるので、その詳細説明を省略する。
【００３８】
内輪１０の内径面１５に全面的に粘性の高い潤滑剤６０（図１中にドット模様で示す。）を塗布し、第一、第二の環状部材５１、５２を対応の第一、第二の内周溝部１６、１７に保持させた状態で、内輪１０の内径面１５を軸Ｓに嵌合することにより、潤滑剤６０が内輪１０の内径面１５と軸Ｓとの間の嵌め合い隙間ｇに充填され、第一、第二の環状部材５１、５２の内径部が周方向全周で軸Ｓに弾性接触している嵌合状態となる。この嵌合状態で内輪１０が軸Ｓに対して軸方向に移動しても、内輪１０の第一、第二の内周溝部１６、１７と軸Ｓに密着する第一、第二の環状部材５１、５２により、潤滑剤６０が嵌め合い隙間ｇに密封されている。
【００３９】
潤滑剤６０としては、例えば、高粘度油、グリースが挙げられる。このような潤滑剤６０は、内輪１０を軸Ｓに嵌合する際に、粘性によって内径面１５に付着し続けることができる。
【００４０】
この円すいころ軸受は、上述のようなものであり、内輪１０と軸Ｓをすきま嵌めしても、第一、第二の環状部材５１、５２と軸Ｓの弾性接触で内輪１０のクリープを防止することができる。このため、この円すいころ軸受は、内輪１０と軸Ｓの嵌め合いを緩くし、軸Ｓに対して内輪１０を軸方向に動かすことを容易にすることができる。
【００４１】
また、この円すいころ軸受は、軸Ｓに対して内輪１０を大つば部１２側へ軸方向に動かし（図１中の一点鎖線で描いた内輪１０を参照。）、複数の円すいころ３０を内輪１０から分離しても、複数の円すいころ３０の保持器４０からの脱落が保持器４０の傾斜面４５、爪４６によって防止されるので、複数の円すいころ３０及び保持器４０を一まとまりで取り扱って外輪２０からも分離し、軸受内部（軌道面１１、２１、転動面３１）を観察できるように、複数の円すいころ３０及び保持器４０のセットと、内輪１０と、外輪２０とに容易に分解することができる。
【００４２】
また、この円すいころ軸受は、複数の円すいころ３０及び保持器４０のセットと、内輪１０とを別々に取り扱うことが可能なため、これらを内輪アセンブリとして運搬、組付けする場合に比して、運搬、組付けの際の作業負担を軽量化し、これら作業を容易にすることもできる。
【００４３】
また、この円すいころ軸受は、軸Ｓに対して内輪１０をすきま嵌めしているので、軸Ｓに対して内輪１０を軸方向に動かすことを容易にしつつ、内輪１０のクリープを第一、第二の環状部材５１、５２で防止することができる。また、その嵌め合い隙間ｇに密封された潤滑剤６０によって内輪１０の内径面１５と軸Ｓの金属接触が防止されるので、内径面１５のフレッティングを防止することができる。さらに、潤滑剤６０は、軸Ｓに対して内輪１０を軸方向に動かす際に内輪１０を滑り易くすることにも貢献する。
【００４４】
このように、この円すいころ軸受は、大型であっても人力で運搬、分解、組付けを容易にするとともに、内輪１０と軸Ｓの損傷を防ぐことができる。ひいては、円すいころ軸受のメンテナンスにおいて、内輪１０、外輪２０、複数の円すいころ３０及び保持器４０のセットの三部品に分離した分解状態とし、容易に各部品の状態を確認でき、良好な状態のものを再使用してライフサイクルコストを低減することができる。
【００４５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４６】
１０  内輪
１１  軌道面
１２  大つば部
１３  外周端部
１５  内径面
１６  第一の内周溝部
１７  第二の内周溝部
２０  外輪
２１  軌道面
３０  円すいころ
３１  転動面
４０  保持器
４３  柱部
４５  傾斜面
４６  爪
５１  第一の環状部材
５２  第二の環状部材
６０  潤滑剤
Ｓ  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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