(57)【要約】【課題】予圧をかけることができると共に、組み込み性が良好で、潤滑剤が効率良く供給できるスラスト円すいころ軸受を提供する。【解決手段】本発明のスラスト円すいころ軸受１０は、軸に嵌着され内輪軌道面１８を有する内輪１１と、内輪１１の両側に配置され外輪軌道面１９を有する一対の外輪１２と、内外輪間に配された保持器１３と、保持器１３によって転動自在に保持された円すいころ１４とを備えている。そして、このスラスト円すいころ軸受１０は予圧をかけて使用され、一対の外輪１２間に外輪間座１５を設け、外輪間座１５の軸方向の幅が一対の外輪１２間の幅よりも小さく設定されている。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸に嵌着され内輪軌道面を有する内輪と、前記内輪の両側に配置され外輪軌道面を有する一対の外輪と、前記内外輪間に配された保持器と、前記保持器によって転動自在に保持された円すいころとを備え、予圧をかけて使用されるスラスト円すいころ軸受において、
前記一対の外輪間に外輪間座を設け、該外輪間座の軸方向の幅を前記外輪間の幅よりも小さく設定したことを特徴とするスラスト円すいころ軸受。
【請求項２】
前記外輪間座には、軸受空間内の前記円すいころに対して潤滑剤を供給するための潤滑剤供給路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト円すいころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、予圧をかけて使用されるスラスト円すいころ軸受に関し、特に圧延機用のワークロール等の軸端に装着してロールの軸方向に作用するスラスト力を保持するロールネック・スラスト受軸受に用いられるスラスト円すいころ軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転がり軸受の多くは、運転状態時に適当な隙間をもって使用される。使用目的によっては、軸受を組み付けたときに、負の隙間となるように予め内部応力を発生させた状態で使用される場合がある。このような使い方を予圧と云い、円すいころ軸受やアンギュラ玉軸受のように、２個対向させて隙間の調整を行える型式の軸受に適用することが多い。
例えば、工作機械用の軸受では、複数の組合せ軸受を用いて予圧をかけて使われる。工作機械は高度な加工が要求され、高剛性な主軸を実現させるために軸受にかかる予圧は大きくなる。そのため、予圧の管理が不十分であると、軸受の焼付きや摩耗などの問題が発生じる。
【０００３】
具体的に、予圧は工作機械の主軸用軸受や測定器の軸受として用いる場合、軸のラジアル方向及びアキシアル方向の位置を正確にすると共に、軸の振れを押えるために行われる。
工作機械の主軸用軸受や自動車のデフピニオン用軸受などに用いる場合、軸受の剛性を高めるために行われる。小型電動機用軸受として用いる場合、アキシアル方向の振動及び共振による異音を防止するために行われる。
高速回転するアンギュラ玉軸受やスラスト軸受の場合、転動体の旋回滑りや公転滑りを抑制するために行われる。スラスト玉軸受やスラスト自動調心ころ軸受を横軸で使用する場合、軌道輪に対して転動体を正しい位置に保つために行われる。
【０００４】
従来、スラスト円すいころ軸受として、図３及び図４に示したものがある。
図３に示したように、スラスト円すいころ軸受５０は、軸が嵌着され、内輪軌道面５２を有する内輪５１と、外輪軌道面５４を有する一対の外輪５３，５３と、一対の保持器５５，５５と、保持器５５により転動自在に保持された複数の円すいころ５６とから構成されている。外輪５３には、外輪軌道面５４の外径側端部に大鍔５７が形成されており、大鍔５７は、円すいころ５６の軸方向の移動を規制する。
このようなスラスト円すいころ軸受５０では、外輪５３の軸方向の外側に、ばね５８による所定圧力の予圧がかけられている。
【０００５】
図４に示したように、スラスト円すいころ軸受６０は、軸が嵌着され、内輪軌道面６２を有する内輪６１と、外輪軌道面６４を有する一対の外輪６３，６３と、一対の保持器６５，６５と、保持器６５により転動自在に保持された複数の円すいころ６６と、一対の外輪６３，６３の間に配された外輪間座６７とから構成されている。外輪６１には、外輪軌道面６４の外径側端部に大鍔６８が形成されている。
このようなスラスト円すいころ軸受６０では、外輪６３，６３の軸方向の離間寸法Ｌ３が、外輪間座６７の軸方向の幅寸法Ｌ４に等しく定められて用いられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記スラスト円すいころ軸受５０では、潤滑剤を供給する際に、外輪５３の外周側から供給される潤滑剤が潤滑の必要がない外輪５３の外径面等にも一様に供給されてしまうので、円すいころ５６と両軌道面５２，５４との間に集中的に供給されず、効率良く潤滑を行えないという問題があった。
【０００７】
また、図５に示したように、上記スラスト円すいころ軸受５０では、外輪５１の外周をチョック８０に嵌合して用いる際に、内輪５１が軸方向と直交する図中下方に、その自重によって移動していまい、内輪５１の軸中心ａ０　が外輪５３の軸中心ａ１　に対してオフセットされて配される。
したがって、外輪５３の軸中心ａ０　に合わせて配されたワークロール８１が内輪５１に嵌入されるときに、ワークロール８１と内輪５１との間に大きな位置ずれ量ｂが生じることになり、ワークロール８１の内輪５１への嵌入を容易に行うことが難い。
【０００８】
上記スラスト円すいころ軸受６０では、外輪６３，６３の離間寸法Ｌ３が、外輪間座６７の軸方向の幅寸法Ｌ４に等しく定められているため、外輪間座６７に外輪６３，６３が当接しているため、外輪６３の外側面に対して、所定の圧力の予圧をかけることができず、上記性能向上を図ることができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、予圧をかけることができると共に、組み込み性が良好で、潤滑剤を効率良く供給できるスラスト円すいころ軸受を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のスラスト円すいころ軸受は、軸に嵌着され内輪軌道面を有する内輪と、前記内輪の両側に配置され外輪軌道面を有する一対の外輪と、前記内外輪間に配された保持器と、前記保持器によって転動自在に保持された円すいころとを備え、予圧をかけて使用されるスラスト円すいころ軸受において、前記一対の外輪間に外輪間座を設け、該外輪間座の軸方向の幅を前記外輪間の幅よりも小さく設定したことを特徴とする。
【００１１】
前記構成のスラスト円すいころ軸受によれば、軸方向の幅が一対の外輪間の幅よりも小さく設定された外輪間座が外輪の間に配されるので、一対の外輪間と外輪間座との間に予め定められた大きさの隙間が配されるため、その隙間を用いて予圧をかけることができる。
また、外輪間座を用いるため、その外輪間座によりワークロールの組付け時に内輪の移動量が小さくなるので、内輪の軸中心が外輪の軸中心に対して大きくオフセットされることがなくなる。
したがって、ワークロールの組付けを容易に行うことができると共に、外輪間座により潤滑剤の供給経路を設定することができるため、効率の良い潤滑を図ることができる。
【００１２】
本発明の請求項２記載のスラスト円すいころ軸受は、前記外輪間座には、軸受空間内の前記円すいころに対して潤滑剤を供給するための潤滑剤供給路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト円すいころ軸受である。
【００１３】
前記構成のスラスト円すいころ軸受によれば、軸受空間内の円すいころに対して潤滑剤を供給するための潤滑剤供給路を有する外輪間座を用いれば、外輪間座の潤滑剤供給路を通じて軸受空間への潤滑剤の供給が行われる。
したがって、外輪間座の潤滑剤供給路によって、円すいころと両軌道面との間に集中的に潤滑剤を供給することができるので、焼付きや偏摩耗を起こすことがなくなり、軸受寿命の延長化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスラスト円すいころ軸受の一実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１は本発明のスラスト円すいころ軸受の一実施形態を示す断面図、図２は図１におけるスラスト円すいころ軸受のワークロール組付け時の断面図である。
図１に示すように、本実施形態のスラスト円すいころ軸受１０は、内輪１１と、一対の外輪１２と、一対の保持器１３と、複列の円すいころ１４と、外輪間座１５と、予圧付与手段１６と、から構成されている。
【００１５】
内輪１１は、内周部に軸であるワークロール１７（図２に示す）が嵌入され、内輪１１の両側面は、内輪軌道面１８になっている。
外輪１２は、円すいころ１４を介して内輪１１の両側に配置されており、外周部がチョック２３（図２に示す）に嵌入されている。外輪１２は、内周側から外周側に向けて深さ寸法が大きくなるようにテーパ状にされた外輪軌道面１９が形成されており、外輪軌道面１９の外周側端部に大鍔２０を有する。一対の外輪１２は、離間寸法Ｌ１をもって配されている。
【００１６】
保持器１３は、一対の外輪１２と単一の内輪１１との間に配置されており、周方向に間隔を置いて形成されたポケット２１内に円すいころ１４を転動自在に保持している。
【００１７】
外輪間座１５は、一対の外輪１２の間に配置されている。外輪間座１５は、軸方向の幅寸法Ｌ２が、外輪１２の離間寸法Ｌ１よりも小さく設定されている。
具体的には、外輪間座１５の幅寸法Ｌ２は、外輪１２の離間寸法Ｌ１よりも０．１ｍｍ乃至５ｍｍだけ小さい。
外輪間座１５の幅寸法Ｌ２が、外輪１２の離間寸法Ｌ１よりも小さく設定されているため、外輪１２間と外輪間座１５との間に予め定められた大きさの隙間が配されるので、その隙間を用いて予圧付与手段１６により予圧をかけることができる。
【００１８】
外輪間座１５には、複列の円すいころ１４に対応した両側端寄りに潤滑剤供給路２２，２２が形成されている。潤滑剤供給路２２は、ハウジング側から軸受空間内に貫通状に形成されており、チョック２３側から送給されてきた潤滑剤を円すいころ１４及び両軌道面１８，１９に集中的に供給する機能を有する。潤滑剤供給路２２は、潤滑剤の供給の他に、軸受内部の観察用にも用いられる。
【００１９】
予圧付与手段１６は、弾性力が蓄積されたばねであり、外輪１２の外側部に対して予圧をかけるのに用いられる。
【００２０】
図２に示すように、スラスト円すいころ軸受１０において、外輪１２の外周をチョック２３に嵌合し、内輪１１にワークロール１７を嵌入する際に、外輪間座１５の厚さによって、内輪１１が図中下方へ移動することがない。これにより、内輪１１の軸中心ａ０　が外輪１２の軸中心ａ１　に一致して配される。
そのため、外輪１２の軸中心ａ１　に合わせて配されたワークロール１７が内輪１１に嵌入されるときに、ワークロール１７と内輪１１とに位置ずれがないので、ワークロール１７の内輪１１への嵌入を容易に行うことができる。
【００２１】
このような構造のスラスト円すいころ軸受１０では、予圧付与手段１６により設定された圧力が外輪１２に与えられ、ワークロール１７の回転に伴う内輪１１の回転中、外輪１２の大鍔２０が円すいころ１４の大径側端面に当接する。これにより、円すいころ１４を保持すると共に、円すいころ１４の軸方向への移動を規制している。
そして、チョック２３に形成された潤滑剤通路２４から送給されてきた潤滑剤が、外輪間座１５の潤滑剤供給路２２を通じて軸受空間内の円すいころ１４及び両軌道面１８，１９に集中的に供給される。
【００２２】
上述した本実施形態のスラスト円すいころ軸受１０によれば、軸方向の幅寸法Ｌ２が、一対の外輪１２間の離間寸法Ｌ１よりも小さく設定された外輪間座１５が外輪１２の間に配される。
したがって、一対の外輪１２間と外輪間座１５との間に予め定められた大きさの隙間が配されるため、その隙間を用いて予圧付与手段１６により所定圧力の予圧をかけることができる。
【００２３】
また、外輪間座１５を用いているため、その外輪間座１５により、ワークロール１７の組付け時に内輪１１の移動量が小さくなるので、内輪１１の軸中心ａ０が外輪１２の軸中心ａ１　に対して大きくオフセットされることがなくなり、ワークロール１７の組付けを容易に行うことができる。
そして、軸受空間内の円すいころ１４に対して潤滑剤を供給するための潤滑剤供給路２２が形成された外輪間座１５を用いているため、外輪間座１５の潤滑剤供給路２２によって、円すいころ１４と両軌道面１８，１９との間に集中的に潤滑剤を供給することができる。したがって、焼付きや偏摩耗を起こすことがなくなり、軸受寿命の延長化を図ることができる。
【００２４】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、外輪の軌道面の内周側端部に円すいころの小径側端面に当接する小鍔を設けても良い。そうすれば、円すいころを外輪により一層確実に保持することができる。
また、外輪の外周には、チョックに限らず、スピンドル装置のハウジング等を嵌合しても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のスラスト円すいころ軸受によれば、軸方向の幅が、一対の外輪間の幅よりも小さく設定された外輪間座が外輪の間に配されるので、一対の外輪間と外輪間座との間に予め定められた大きさの隙間が配され、その隙間を用いて予圧をかけることができる。
また、外輪間座を用いるため、ワークロールの組付け時に内輪の移動量が小さくなるので、内輪の軸中心が外輪の軸中心に対して大きくオフセットされることがなくなり、ワークロールの組付けを容易に行うことができると共に、潤滑剤の供給経路を設定することができるため、効率の良い潤滑を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスラスト円すいころ軸受の断面図である。
【図２】図１におけるスラスト円すいころ軸受のワークロール組付け時の断面図である。
【図３】従来のスラスト円すいころ軸受を示す断面図である。
【図４】従来の別のスラスト円すいころ軸受を示す断面図である。
【図５】図３におけるワークロール組付け時の断面図である。
【符号の説明】
１０　スラスト円すいころ軸受
１１　内輪
１２　外輪
１３　保持器
１４　円すいころ
１５　外輪間座
１７　ワークロール（軸）
１８　内輪軌道面
１９　外輪軌道面
２２　潤滑剤供給路
【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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