(57)【要約】【課題】回転数の高い箇所での使用を可能にする調心機構付きころ軸受を提供する。【解決手段】調心機構付き複列円すいころ軸受１は、複列円すいころ軸受１０の外輪１２の外周面１２ａを球状凸面とすると共に、該外輪１２の外側に配置した調心輪２０の内周面２０ａを前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪１２の外周面１２ａと調心輪２０の内周面２０ａとを、調心輪２０と外輪１２との相対揺動変位を自在として嵌合される。外輪１２と調心輪２０との間には、外輪１２と調心輪２０との相対揺動変位を許容する状態で、外輪１２と調心輪２０との円周方向の相対回転を阻止する回り止め手段３０が設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ころ軸受の外輪の外周面を球状凸面とすると共に、該外輪の外側に配置した調心輪の内周面を前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪の外周面と調心輪の内周面とが、調心輪と外輪との相対揺動変位を自在として嵌合された調心機構付きころ軸受であって、
前記外輪と前記調心輪との間に、外輪と調心輪との相対揺動変位を許容する状態で、外輪と調心輪との円周方向の相対回転を阻止する回り止め手段が設けられていることを特徴とする調心機構付きころ軸受。
【請求項２】
前記回り止め手段が、前記外輪を前記調心輪に嵌めるために前記調心輪の内周面の一部に形成されて周方向に所定長さを有する入れ溝と、前記外輪の外周面に突設されて前記入れ溝内に突出する突出部とから成り、
前記外輪と前記調心輪とが円周方向に相対回転した際に、前記突出部が前記入れ溝の周方向の端部にて係止されることを特徴とする請求項１に記載の調心機構付きころ軸受。
【請求項３】
前記突出部が、前記外輪の外周面に形成した凹部に一部分を嵌め込まれた係止部材から成ることを特徴とする請求項２に記載の調心機構付きころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、調心機構付きころ軸受に関し、特に圧延機用ロールの中心軸等、大きなラジアル荷重が加わることで、変形が比較的大きくなる回転軸を支持するために利用される調心機構付きころ軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、圧延機用ロールの中心軸等、大きなラジアル荷重の他にスラスト荷重が加わることで、変形（曲がり）が比較的大きくなる回転軸を支持するために利用される軸受としては、調心機構付き複列円すいころ軸受がよく知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この調心機構付き複列円すいころ軸受は、例えば、図５に示すように、一対の内輪１１，１１と１個の外輪１２との間に、転動体としての複数個の円すいころ１３を配した複列円すいころ軸受１０における外輪１２の外周面１２ａを球状凸面とすると共に、該外輪１２の外側に配置した調心輪２０の内周面２０ａを前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪１２の外周面１２ａと調心輪２０の内周面２０ａとを、調心輪２０と外輪１２との相対揺動変位を自在として嵌合したものである。尚、一対の内輪１１，１１の間には間座１５が介装されており、各列の円すいころ１３は、保持器１４により等間隔に保持されている。
【０００４】
この種の調心機構付き複列円すいころ軸受では、図６に示すように、調心輪２０の内周部に前記外輪１２を嵌合するため、調心輪２０の円周方向の１８０度対向する２箇所に、円周方向に所定長さを有する入れ溝２１を設けて、複列円すいころ軸受１０の外輪１２を調心輪２０の内周部に嵌め合わせるようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２２０４６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような調心機構付き複列円すいころ軸受は、鉄鋼連鋳工程の圧延ロールのような極めて低速回転する回転軸の軸受として多く使用されている。
しかしながら、高速回転箇所に使用した場合、外輪と調心輪の間に円周方向の相対回転による滑りが生じ、クリープや発熱等の問題が生じるおそれがある為、比較的高い回転数の回転軸を支持する軸受としては使用されていない。
従って、本発明の目的は上記課題を解決することに係り、回転数の高い箇所での使用を可能にする調心機構付きころ軸受を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、ころ軸受の外輪の外周面を球状凸面とすると共に、該外輪の外側に配置した調心輪の内周面を前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪の外周面と調心輪の内周面とが、調心輪と外輪との相対揺動変位を自在として嵌合された調心機構付きころ軸受であって、
前記外輪と前記調心輪との間に、外輪と調心輪との相対揺動変位を許容する状態で、外輪と調心輪との円周方向の相対回転を阻止する回り止め手段が設けられていることを特徴とする調心機構付きころ軸受により達成される。
【０００８】
上記構成の調心機構付きころ軸受によれば、外輪と調心輪との間に設けた回り止め手段によって、外輪と調心輪との円周方向の相対回転が阻止されるので、高速回転時に外輪の外周面と調心輪の内周面との間に生じる滑りを抑制することができ、外輪と調心輪の嵌合面に発生するクリープや発熱等の問題を防ぐことができる。
【０００９】
そこで、回転数の低い箇所の軸受としてばかりでなく、回転数の高い箇所の軸受としても使用することができ、適用範囲を広げることができる。ここで、前記回り止め手段は、外輪と調心輪との相対揺動変位を許容する状態で設けられているので、調心作用に影響を及ぼすことはない。
【００１０】
尚、好ましくは前記回り止め手段が、前記外輪を前記調心輪に嵌めるために前記調心輪の内周面の一部に形成されて周方向に所定長さを有する入れ溝と、前記外輪の外周面に突設されて前記入れ溝内に突出する突出部とから成り、前記外輪と前記調心輪とが円周方向に相対回転した際に、前記突出部が前記入れ溝の周方向の端部にて係止される。
この場合、外輪との組み立て上の必要性から調心輪に設けられている入れ溝を利用し、この入れ溝内に突出する突出部を外輪の外周面に設けることで、簡単に外輪と調心輪の円周方向の相対回転を阻止することができる。
【００１１】
更に好ましくは、前記突出部が、前記外輪の外周面に形成した凹部に一部分を嵌め込まれた係止部材から成る。
この場合、外輪の外周面に凹部を形成し、その凹部に係止部材の一部分を嵌め込むことで、前記突出部を構成することができるので、製作が容易である。この際、凹部に一部分を嵌め込む係止部材としては、ピンやボール（鋼球）などを使用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係る調心機構付きころ軸受を詳細に説明する。尚、図５，６に示した従来の調心機構付きころ軸受と同様の構成要素については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係る調心機構付き複列円すいころ軸受の縦断面図、図２は図１における要部Ａの拡大断面図、図３は図１の矢印Ｂ方向から見た正面図である。
本第１実施形態の調心機構付き複列円すいころ軸受１は、図１に示すように、複列円すいころ軸受１０の外輪１２の外周面１２ａを球状凸面とすると共に、該外輪１２の外側に配置した調心輪２０の内周面２０ａを前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪１２の外周面１２ａと調心輪２０の内周面２０ａとを、調心輪２０と外輪１２との相対揺動変位を自在として嵌合したものである。
更に、前記外輪１２と前記調心輪２０との間には、外輪１２と調心輪２０との相対揺動変位を許容する状態で、外輪１２と調心輪２０との円周方向の相対回転を阻止する回り止め手段３０が設けられている。
【００１４】
前記複列円すいころ軸受１０は、一対の内輪１１，１１と、１個の外輪１２との間に、複数個の円すいころ１３を備えている。前記外輪１２の内周面には、複列の外輪軌道１２ｂ，１２ｂが形成されている。各外輪軌道１２ｂ，１２ｂは、それぞれが円すい凹面状であり、互いに逆方向に、且つ、それぞれが開口部に向かうほど内径が大きくなる方向に傾斜したテーパ面で構成されている。
【００１５】
従って、前記外輪１２の内径は、中央部で最も小さく、両端開口部に向かうほど漸次大きくなる。又、前記外輪１２の外周面１２ａにおける軸方向断面の半径中心は、組合せ状態とした調心輪２０の軸方向中央位置と一致するように設定されている。
【００１６】
一対の前記内輪１１，１１の外周面には、円すい凸面状の内輪軌道１１ａ，１１ａがそれぞれ形成されている。各内輪１１，１１の一端部（図の左右端部）外周面における内輪軌道１１ａの大径側端部には、外向フランジ状の大径側鍔部１１ｄが形成されている。又、各内輪１１，１１の他端部（図の中央端部）外周面における内輪軌道１１ａの小径側端部には、外向フランジ状の小径側鍔部１１ｃが形成されている。
【００１７】
一対の前記内輪１１，１１は、前記小径側鍔部１１ｃ，１１ｃ同士を対向させた背面組合せ状態とされ、端面間に間座１５が介装されることで組み合わせられている。前記円すいころ１３は、各外輪軌道１２ｂ，１２ｂと各内輪軌道１１ａ，１１ａとの間に，それぞれ保持器１４，１４のポケット内に転動自在に保持された状態で二列に配置されている。
【００１８】
前記外輪１２の外側に配置された調心輪２０の内周面２０ａの軸方向片側の一部（円周方向の１８０度対向する２箇所）には、図３に示すように、外輪１２を調心輪２０に嵌めるために周方向に所定長さＳを有する入れ溝２１が形成されている。
又、前記入れ溝２１に対応する前記外輪１２側には、該入れ溝２１と伴に前記回り止め手段３０として機能するボール（係止部材）３２が取り付けられている。
【００１９】
このボール３２は、図２に示すように、前記外輪１２の外周面１２ａに形成した小孔（凹部）３１に一部分である下部が打ち込み嵌合されることで、上部が前記外周面１２ａより突出しており、その突出した部分（突出部）が、前記調心輪２０の入れ溝２１内に突出した状態で収容されている。
【００２０】
ここで、前記ボール３２の突出端と前記調心輪２０の内周面（入れ溝２１の底面２１ｂ）との間には、僅かな隙間Δが確保されている。これは、ボール３２と調心輪２０（底面２１ｂ）とが接触すると、調心作用に影響が出る可能性があるからである。この隙間Δが確保されていることにより、外輪１２と調心輪２０とはスムーズに相対揺動変位することができる。
【００２１】
そして、前記外輪１２と前記調心輪２０とが円周方向に相対回転した際には、前記ボール３２の突出部が、前記入れ溝２１の周方向の何れかの端部２１ａにて係止され、それ以上の外輪１２と調心輪２０との周方向の相対回転が阻止される。
尚、前記ボール３２は、１８０度対向する位置にある２つの入れ溝２１，２１にそれぞれ設けてもよいが、片方の入れ溝２１にだけ設ければ、回り止め機能を果たす上では問題ない。
【００２２】
即ち、本第１実施形態に係る調心機構付き複列円すいころ軸受によれば、外輪１２と調心輪２０との間に設けた回り止め手段３０によって、外輪１２と調心輪２０との円周方向の相対回転が阻止されるので、高回転時に外輪１２の外周面１２ａと調心輪２０の内周面２０ａとの間に生じる滑りを抑制することができ、外輪１２と調心輪２０の嵌合面に発生するクリープや発熱等の問題を防ぐことができる。
そこで、回転数の低い箇所の軸受としてばかりでなく、回転数の高い箇所の軸受としても使用することができ、適用範囲を広げることができる。
【００２３】
更に、本第１実施形態の調心機構付き複列円すいころ軸受１では、外輪１２との組み立て上の必要性から調心輪２０に設けられている入れ溝２１を利用し、この入れ溝２１内に一部分が突出するボール３２を外輪１２の外周面１２ａに形成した小孔３１に打ち込んで、外輪１２と調心輪２０の円周方向の相対回転を阻止するように構成している。
そこで、構成が簡単で実現容易であり、入れ溝２１付きの調心輪２０を有する軸受に簡単に適用することができるので、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００２４】
尚、本発明の調心機構付きころ軸受におけるころ軸受及び調心輪等の構成は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採り得ることは云うまでもない。
例えば、上記実施形態の調心機構付き複列円すいころ軸受１では、回り止め手段３０を構成する係止部材としてボール３２を使用した場合を示しているが、ボールの代わりにピン等を外輪１２の小孔３１に打ち込んでもよい。
【００２５】
更に、上記実施形態の調心機構付き複列円すいころ軸受１では、回り止め手段として機能する突出部を外輪１２側に設けた場合を例示したが、調心輪側に突出部を設け、外輪側に溝を設ける構成とすることも可能である。
又、上記実施形態では、本発明の調心機構付きころ軸受を複列円すいころ軸受に適用した場合を示したが、本発明は他のころ軸受にも広く適用することができる。
【００２６】
図４は、本発明の第２実施形態に係る調心機構付き円筒ころ軸受の縦断面図である。
図４に示した調心機構付き円筒ころ軸受２は、内輪４１と外輪４２との間に、複数個の円筒ころ４３を保持器４４により等間隔に配した円筒ころ軸受４０における外輪４２の外周面４２ａを球状凸面とすると共に、該外輪４２の外側に配置した調心輪２０の内周面２０ａを前記球状凸面に対応した球状凹面とし、これら外輪４２の外周面４２ａと調心輪２０の内周面２０ａとを、調心輪２０と外輪４２との相対揺動変位を自在として嵌合したものである。
更に、前記外輪４２と前記調心輪２０との間には、外輪４２と調心輪２０との相対揺動変位を許容する状態で、外輪４２と調心輪２０との円周方向の相対回転を阻止する回り止め手段３０が設けられている。
【００２７】
そして、本第２実施形態の回り止め手段３０も、上記第１実施形態と同様に、調心輪２０の内周面２０ａの軸方向片側の一部（円周方向の１８０度対向する２箇所）に形成された入れ溝２１と、該入れ溝２１に対応して前記外輪４２の外周面４２ａに形成した小孔３１に打ち込まれたボール３２とで構成されている。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の調心機構付きころ軸受によれば、外輪と調心輪との間に設けた回り止め手段によって、外輪と調心輪との円周方向の相対回転が阻止されるので、高速回転時に外輪の外周面と調心輪の内周面との間に生じる滑りを抑制することができ、外輪と調心輪の嵌合面に発生するクリープや発熱等の問題を防ぐことができる。
そこで、回転数の低い箇所の軸受としてばかりでなく、回転数の高い箇所の軸受としても使用することができ、適用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る調心機構付き複列円すいころ軸受の縦断面図である。
【図２】図１における要部Ａの拡大断面図である。
【図３】図１の矢印Ｂ方向から見た正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る調心機構付き円筒ころ軸受の縦断面図である。
【図５】従来の調心機構付き複列円すいころ軸受の縦断面図である。
【図６】図５に示した調心輪の矢印Ｃ方向から見た正面図である。
【符号の説明】
１    調心機構付き複列円すいころ軸受（調心機構付きころ軸受）
１０    複列円すいころ軸受
１１    内輪
１２    外輪
１２ａ  外周面
１３    円すいころ
２０    調心輪
２０ａ  内周面
２１    入れ溝
３０    回り止め手段
３２    ボール（係止部材）
【図１】
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【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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