(57)【要約】  複列円筒ころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に転動自在とされ、且つ、軸方向に複数列に配置された円筒ころと、を備える。外輪の外周面は、一様径を有する円筒部と、円筒部よりも短い径方向寸法を有し円筒部の両側から外輪端面まで延びる切り欠き部と、を有する。切り欠き部の軸方向幅は、外輪端面からころ外側端面までの軸方向距離以上である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在とされ、且つ、軸方向に複数列に配置されたころと、を備えた複列ころ軸受において、
前記外輪の外周面は、一様径を有する円筒部と、該円筒部よりも短い径方向寸法を有し該円筒部の両側から外輪端面まで延びる切り欠き部と、を有し、
該切り欠き部の軸方向幅は、前記外輪端面からころ外側端面までの軸方向距離以上であることを特徴とする複列ころ軸受。
【請求項２】
該切り欠き部の軸方向幅は、前記外輪端面から、前記ころ外側端面からころ長さの１／３までの距離以下であることを特徴とする請求項１に記載の複列ころ軸受。
【請求項３】
前記切り欠き部は、任意の位置における径方向寸法が、前記円筒部と交わる切り欠き開始線から前記外輪端面と交わる切り欠き終了線までを結ぶ直線によって形成される仮想円錐面のその位置における径方向距離以下、かつ、前記切り欠き終了線の径方向距離以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の複列ころ軸受。
【請求項４】
前記仮想円錐面は、軸方向に対する傾斜角度が５°〜３５°の範囲内であることを特徴とする請求項３に記載の複列ころ軸受。
【請求項５】
該切り欠き部は、前記仮想円錐面に沿う傾斜面であることを特徴とする請求項３又は４に記載の複列ころ軸受。
【請求項６】
前記ころは円筒ころであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の複列ころ軸受。
【請求項７】
焼結パレット台車に用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の複列ころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複列ころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結パレット台車は、車輪がレール上を転動することによって、レール上を循環するようになっている。この焼結パレット台車は、レールの鉛直方向上方に位置する直線部分を走行している際に焼結粉体を運搬し、その後、軸受の外面にスプロケットを係合させて、一方の曲線部を介して鉛直方向下方に位置する直線部分を走行する。続いて、焼結パレット台車は、軸受の外面にスプロケットを係合させて、このスプロケットによって、鉛直方向上方に持ち上げられて他方の曲線部を走行し、その後、鉛直方向上方に位置する直線部を再度走行するようになっている。【０００３】
このような焼結パレット台車に用いられる転がり軸受として、特許文献１に記載の複列円筒転がり軸受が知られている。特許文献１に記載の転がり軸受１００は、図５に示すように、外輪１４０と、第１内輪部材１４１と、第２内輪部材１４２と、複数の第１円筒ころ１４３と、複数の第２円筒ころ１４４と、略円筒状の内輪鍔輪１４５とを有する。内輪鍔輪１４５は、第１内輪部材１４１と第２内輪部材１４２との間に位置し、内輪鍔輪１４５の軸方向の一方の側の端面は、第１内輪部材１４１の軸方向の端面に当接している。また、内輪鍔輪１４５の軸方向の他方の側の端面は、第２内輪部材１４２の軸方向の端面に当接している。【０００４】
外輪１４０は、内周円筒部１３９と、第１内鍔部１５３と、第２内鍔部１５４とを有し、内周円筒部１３９は、第１円筒内周軌道面１５０と、第２円筒内周軌道面１５１と、内周円筒部１５２とからなっている。第１内鍔部１５３は、内周円筒部１３９の軸方向の一方の側に位置している一方、第２内鍔部１５４は、内周円筒部１３９の軸方向の他方の側に位置している。【０００５】
第１内輪部材１４１は、円筒外周軌道面１６０と、第１外鍔部１６３とを有する。第１外鍔部１６３は、円筒外周軌道面１６０の軸方向の内輪鍔輪１４５側とは反対側に位置している。また、第２内輪部材１４２は、円筒外周軌道面１６１と、第２外鍔部１６４とを有する。第２外鍔部１６４は、円筒外周軌道面１６１の軸方向の内輪鍔輪１４５側とは反対側に位置している。円筒外周軌道面１６０の外径は、円筒外周軌道面１６１の外径と等しくなっている。また、内輪鍔輪１４５の外周面の外径は、円筒外周軌道面１６０の外径よりも大きくなっている。【０００６】
内周円筒部１５２の内径は、第１円筒内周軌道面１５０の内径と同一であり、第２円筒内周軌道面１５１の内径と同一になっている。【０００７】
複数の第１円筒ころ１４３は、外輪１４０の第１円筒内周軌道面１５０と、第１内輪部材１４１の円筒外周軌道面１６０との間に、配置されている。また、複数の第２円筒ころ１４４は、外輪１４０の第２円筒内周軌道面１５１と、第２内輪部材１４２の円筒外周軌道面１６１との間に、配置されている。【０００８】
特許文献１によれば、このように外輪１４０は、外輪１４０の第１円筒内周軌道面１５０と第２円筒内周軌道面１５１との間に、内鍔部が存在しない形状とされている。これにより、スプロケットの係合時において、外輪１４０における第１円筒内周軌道面１５０と第２円筒内周軌道面１５１との間の周辺に、内鍔部が存在していたならば、その内鍔部と円筒ころ１４３、１４４との接触に起因して発生したであろう大きな応力集中が発生することがなく、外輪１４０の損傷を抑制することができて、外輪１４０の寿命を長くすることができる。その結果、従来の焼結パレット台車用転がり軸受と比較して寿命を長くすることができることが特許文献１に記載されている。【０００９】
また、図６に示すように、焼結パレット台車に用いられる従来のシール付き複列ころ軸受には、外輪１４０の軸方向両端部の外周面に面取り１７０，１７１を設けたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国特開２０１０−１９３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受では、外輪の外周面にオフセット荷重が作用し、軸受にミスアライメントが発生した場合、外輪、内輪の鍔部及びころ端面が、局部的な接触により損傷（かじりが発生）する虞があった。また、ころ転動面と内外輪軌道面の接触が均一ではなくなるため、ころと内外輪軌道面の間に発生する面圧が局部的に高くなる箇所が発生し、転がり疲れ寿命が低下する虞があった。【００１２】
また、上記従来のシール付き複列ころ軸受に設けた面取り１７０，１７１は、シール１７３，１７４の軸方向幅とほぼ同じ程度の軸方向幅に形成されている。この面取り１７０，１７１は、外輪１４０の軌道輪位置の肉厚より薄い外輪のシール取り付け部１７５，１７６に、ラジアル荷重を受けさせないように設計したものである。つまり、面取り１７０，１７１は、シール付き複列ころ軸受を焼結パレット台車に用いた場合に、スプロケットの運動で発生した荷重のモーメントにより外輪が傾き、その結果として発生する内外輪鍔部ところ端面のかじり損傷の対策として設けたものではない。したがって、面取り１７０，１７１を外輪１４０に設けても、上記した外輪、内輪の鍔部及びころ端面のかじりによる損傷が発生する虞がある。【００１３】
本発明の目的は、上記課題を解消するためになされたものであり、局部的な損傷を低減するとともに、転がり疲れ寿命の低下を抑制可能な複列転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は以下の構成により達成される。
（１）  外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に転動自在とされ、且つ、軸方向に複数列に配置されたころと、を備えた複列ころ軸受において、
前記外輪の外周面は、一様径を有する円筒部と、該円筒部よりも短い径方向寸法を有し該円筒部の両側から外輪端面まで延びる切り欠き部と、を有し、
該切り欠き部の軸方向幅は、前記外輪端面からころ外側端面までの軸方向距離以上であることを特徴とする複列ころ軸受。
（２）  該切り欠き部の軸方向幅は、前記外輪端面から、前記ころ外側端面からころ長さの１／３までの距離以下であることを特徴とする（１）に記載の複列ころ軸受。
（３）  前記切り欠き部は、任意の位置における径方向寸法が、前記円筒部と交わる切り欠き開始線から前記外輪端面と交わる切り欠き終了線までを結ぶ直線によって形成される仮想円錐面のその位置における径方向距離以下、かつ、前記切り欠き終了線の径方向距離以上であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の複列ころ軸受。
（４）  前記仮想円錐面は、軸方向に対する傾斜角度が５°〜３５°の範囲内であることを特徴とする（３）に記載の複列ころ軸受。
（５）  該切り欠き部は、前記仮想円錐面に沿う傾斜面であることを特徴とする（３）又は（４）に記載の複列ころ軸受。
（６）  前記ころは円筒ころであることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の複列ころ軸受。
（７）  焼結パレット台車に用いられることを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の複列ころ軸受。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複列ころ軸受によれば、外輪の外周面の軸方向両端部に、外輪端面からころ外側端面までの軸方向距離以上の軸方向幅を有する切り欠き部が形成される。そのため、外輪の外周面にオフセット荷重が作用し、軸受にミスアライメントが発生した場合であっても、軸受端面付近の外輪の外周面において、スプロケットのような外輪係合部材との接触がなく、荷重がかからない。その結果、軸受に荷重によるモーメントが発生することが抑えられる。これにより、外輪、内輪の鍔部及びころ端面に、局部的な損傷（かじり）が発生するのを抑制できる。また、ころと内外輪軌道面の間に発生する面圧が局部的に高くなる箇所が発生しづらくなり、転がり疲れ寿命の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の複列転がり軸受の一実施形態の断面図である。
【図２】外輪の切り欠き部を説明するための図１の複列転がり軸受の部分断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の複列転がり軸受の部分断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態の複列転がり軸受の部分断面図である。
【図５】特許文献１に記載の転がり軸受の断面図である。
【図６】他の従来の転がり軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の複列転がり軸受の一実施形態について図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下の説明では、複列転がり軸受として複列円筒ころ軸受を例示する。
【００１８】
本実施形態の複列円筒ころ軸受１は、図１に示すように、外輪１０と、内輪２０と、外輪１０と内輪２０との間に転動自在とされ、且つ、軸方向に複数列に配置された複数の円筒ころ３０と、を備える。
【００１９】
外輪１０には、円筒状の内周面の軸方向中央に外輪中鍔部１１が内径側に突設され、外輪中鍔部１１の一方側が第１外輪軌道面１２となっており、他方側が第２外輪軌道面１３となっている。
【００２０】
内輪２０には、円筒状の外周面の軸方向中央に第１内輪中鍔部２１が外径側に突設され、第１内輪中鍔部２１の軸方向で一方側と他方側の端部に、第２内輪外鍔部２２と第３内輪外鍔部２３がそれぞれ外径側に突設されている。第１内輪中鍔部２１は、外輪１０の外輪中鍔部１１に径方向で対向し、外輪中鍔部１１よりも軸方向幅が広く形成されている。第１内輪中鍔部２１は、第２内輪外鍔部２２と第３内輪外鍔部２３と略等しい径方向寸法を有している。第１内輪中鍔部２１と第２内輪外鍔部２２の間は、第１外輪軌道面１２と対向する第１内輪軌道面２５となっており、第１内輪中鍔部２１と第３内輪外鍔部２３の間は、第２外輪軌道面１３と対向する第２内輪軌道面２６となっている。
【００２１】
複数の円筒ころ３０は、外輪１０の第１外輪軌道面１２と内輪２０の第１内輪軌道面２５との間と、外輪１０の第２外輪軌道面１３と内輪２０の第２内輪軌道面２６との間の、２列に配置されている。外輪１０の軸方向両端部には、外部の水等の異物が複列円筒ころ軸受１の内部空間に浸入することを防止し、複列円筒ころ軸受１内に充填されている潤滑剤を保持するシール部材（不図示）が取り付けられている。円筒ころ３０が配置される部分における外輪１０の厚み（径方向の厚み）は、内輪２０の厚みよりも厚くなるよう構成されている。
【００２２】
続いて、本発明の特徴部分である複列円筒ころ軸受１の外輪１０の外周面の形状について図２を参照しながら詳細に説明する。
外輪１０の外周面は、一様径（同一の径方向寸法）を有する円筒部１５と、該円筒部１５よりも短い径方向寸法を有し円筒部１５の両側から外輪端面１６まで延びる切り欠き部１７と、を有する。
【００２３】
切り欠き部１７は、周方向全周に亘って、外輪端面１６から軸方向幅（軸方向距離）Ｌの領域を軸方向に対しθ°傾斜させることで形成される。即ち、外輪１０は、外周面の両端部が、円筒部１５と交わる切り欠き開始線Ｐ１（図２の断面視においてＰ１で示された点が周方向に連なることで形成される線）から外輪端面１６に位置する切り欠き終了線Ｐ２（図２の断面視においてＰ２で示された点が周方向に連なることで形成される線）までを結ぶ傾斜面４１となっている。
【００２４】
切り欠き部１７の軸方向幅Ｌは、外輪端面１６から円筒ころ３０のころ外側端面３１までの距離Ｌ１以上であり、好ましくは、外輪端面１６から、ころ外側端面３１からころ長さの１／３までの距離Ｌ２以下である。即ち、切り欠き部１７の軸方向幅Ｌは、図２に示すように、Ｌ１≦Ｌ≦Ｌ２の関係を満たすことが好ましい。円筒ころ３０の位置は、円筒ころ３０が第１外輪軌道面１２と第１内輪軌道面２５との間、または、第２外輪軌道面１３と第２内輪軌道面２６の軌道面間に正しく配置された状態における位置（中立位置）を基準とする。
【００２５】
これにより、外輪１０の外周面にオフセット荷重が作用し、軸受にミスアライメントが発生した場合でも、軸受端面付近の外輪１０の外周面において、外輪係合部材との接触がなく、荷重がかからない。そのため、軸受に荷重によるモーメントが発生することを抑えられる。
【００２６】
例えば、複列円筒ころ軸受１が焼結パレット台車に用いられた場合、焼結粉体を積載した台車の重量により、軸や台車の剛性に応じて軸や台車が撓むため、外輪１０はスプロケットに対して大きく傾く場合がある。外輪１０とスプロケットに角度がついた状態で両者が接触した場合、その接触点は、外輪１０の外周面における外輪端面１６からＬ１以上離れた箇所となる。この接触点が、円筒ころ３０のころ受圧幅（ころ長さ）よりも内側にあるので、外側にあるよりも荷重によるモーメントの発生が抑えられる。接触点が円筒ころ３０の端面より外側に有る場合、即ち、切り欠き部１７の軸方向幅Ｌが、ころ外側端面３１までの距離Ｌ１より短い場合は、軸受に発生するモーメントの抑制効果が低く、かじり損傷を防止できない場合が生じ得る。
【００２７】
また、上記接触点が円筒ころ３０のころ受圧幅（ころ長さ）よりも内側、即ち、ころ外側端面３１よりも内側にある場合でも、できるだけ円筒ころ３０のころ外側端面３１に近い箇所に位置する方が、荷重を受ける外周面の面積をよく広く確保することができるので、切り欠き部１７の軸方向幅Ｌを距離Ｌ２以下とすることで、外輪１０の外周面の面圧の上昇を抑えることができる。
【００２８】
切り欠き部１７の傾斜面４１の傾斜角度θは、５°〜３５°が好ましく、１０°〜３０°がさらに好ましい。傾斜面４１の傾斜角度θが５°より小さい場合、外輪１０はスプロケットのような外輪係合部材と接触してしまう可能性があり、３５°より大きい場合、シール部材を取り付けるシール取付部の外輪強度が足りなくなる虞がある。切り欠き部１７の詳細について、図２では、図中右側端部についてのみ記載したが、図中左側端部についても同様である（以下、図３、４についても同様）。
【００２９】
上記実施形態では、切り欠き部１７を傾斜面４１により構成したが、これに限らず、切り欠き部１７は、任意の位置における径方向寸法が、円筒部１５と交わる切り欠き開始線Ｐ１から外輪端面１６と交わる切り欠き終了線Ｐ２までを結ぶ直線によって形成される仮想円錐面Ａのその位置における径方向距離以下、かつ、切り欠き終了線Ｐ２の径方向距離以上であればよい。上記実施形態は、切り欠き部１７を仮想円錐面Ａに沿った傾斜面４１とした例であり、これに限らず、例えば、以下で説明する第１及び第２変形例のように切り欠き部１７を構成してもよい。
【００３０】
第１変形例は、切り欠き部１７を、図３に示すように、周方向全周に亘って、外輪端面１６から軸方向幅Ｌの領域を深さ（径方向距離）Ｔだけ切り欠くことで形成した例である。即ち、外輪１０は、外周面の両端部が、円筒部１５と交わる切り欠き開始線Ｐ１から径方向内側に延びる鉛直面Ｓ１と外輪端面１６に位置する切り欠き終了線Ｐ２から軸方向に延びる円筒面Ｓ２とによって形成される段部４２となっている。
【００３１】
また、第２変形例は、切り欠き部１７を、図４に示すように、周方向全周に亘って、外輪端面１６から軸方向幅Ｌの領域を凹状に湾曲するように切り欠くことで形成した例である。即ち、外輪１０は、外周面の両端部が、外輪１０の外周面に位置し円筒部１５と交わる切り欠き開始線Ｐ１から外輪端面１６に位置する切り欠き終了線Ｐ２までを結ぶ凹状湾曲面４３となっている。なお、凹状湾曲面４３は、任意の位置における径方向距離がその位置における仮想円錐面Ａ上の径方向距離以下となっている。
【００３２】
第１及び第２変形例における切り欠き部１７の軸方向幅Ｌは、上記実施形態と同様に、外輪端面１６から円筒ころ３０のころ外側端面３１までの距離Ｌ１以上であり、好ましくは、外輪端面１６から、ころ外側端面３１からころ長さの１／３までの距離Ｌ２以下である。また、切り欠き部１７の仮想円錐面Ａの傾斜角度θは、５°〜３５°が好ましく、１０°〜３０°がさらに好ましい。
【００３３】
以上説明したように、上記実施形態及び変形例によれば、外輪１０の外周面の軸方向両端部に、外輪端面１６からころ外側端面３１までの軸方向距離Ｌ１以上の軸方向幅Ｌを有する切り欠き部１７（だらし構造）が形成されるので、外輪１０の外周面にオフセット荷重が作用し、軸受にミスアライメントが発生した場合であっても、軸受端面付近の外輪１０の外周面において、スプロケットのような外輪係合部材との接触がなく、荷重がかからないため、軸受に荷重によるモーメントが発生することを抑えられる。これにより、外輪１０、内輪２０の鍔部（外輪中鍔部１１、第１内輪中鍔部２１、第２内輪外鍔部２２、第３内輪外鍔部２３）及びころ端面（ころ外側端面３１、ころ内側端面）に、局部的な損傷（かじり）が発生するのを抑制できる。また、円筒ころ３０と内外輪軌道面（第１外輪軌道面１２、第２外輪軌道面１３、第１内輪軌道面２５、第２内輪軌道面２６）の間に発生する面圧が局部的に高くなる箇所が発生しづらくなり、転がり疲れ寿命の低下を抑制できる。
【００３４】
また、切り欠き部１７の軸方向幅Ｌを、外輪端面１６から、ころ外側端面３１からころ長さの１／３までの距離Ｌ２以下とすることで、荷重を受ける外周面の面積をよく広く確保することができるので、外輪１０の外周面の面圧の上昇を抑えることができる。
【００３５】
本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
上記実施形態では、複列転がり軸受として複列円筒ころ軸受を例示したが、これに限定されるものではなく複列円錐ころ軸受等にも適用可能である。
切り欠き部１７の形状は、任意の位置における径方向寸法が、円筒部１５と交わる切り欠き開始線Ｐ１から外輪端面１６と交わる切り欠き終了線Ｐ２までを結ぶ直線によって形成される仮想円錐面Ａのその位置における径方向距離以下、かつ、切り欠き終了線Ｐ２の径方向距離以上であれば、任意の形状とすることができる。
また、内輪２０は、２つ以上の内輪部材から構成されてもよい。
外輪１０と内輪２０にはあわせて、一つ以上の中鍔と、両端部（軸受の中心線に対して左右両側）に二つ以上の外鍔と、が設けられている限り、中鍔と外鍔の数は適宜設定することができる。例えば、外輪１０と内輪２０のいずれか一方にのみ中鍔を設け、外輪１０と内輪２０の両方の両端部に二つの外鍔を設け、あわせて一つの中鍔と四つの外鍔としてもよい。
【００３６】
本発明は、２０１３年１０月２８日出願の日本国特許出願２０１３−２２３６４９号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１      複列円筒ころ軸受（複列ころ軸受）
１０    外輪
１５    円筒部
１６    外輪端面
１７    切り欠き部
２０    内輪
３０    円筒ころ（ころ）
３１    ころ外側端面
４１    傾斜面
Ａ      仮想円錐面
Ｌ      切り欠き部の軸方向幅
Ｌ１    外輪端面からころ外側端面までの軸方向距離
Ｌ２    外輪端面から、ころ外側端面からころ長さの１／３までの距離
Ｐ１    切り欠き開始線
Ｐ２    切り欠き終了線
θ      傾斜角度
【図１】
2015064480.tif 000003
【図２】
2015064480.tif 000004
【図３】
2015064480.tif 000005
【図４】
2015064480.tif 000006
【図５】
2015064480.tif 000007
【図６】
2015064480.tif 000008
【国際調査報告】
2015064480.tif 000009
2015064480.tif 000010
2015064480.tif 000011
2015064480.tif 000012