(57)【要約】【解決手段】二つ割りころ軸受は、外周面に軌道を有し円周方向に分割した内輪12と、内周面に軌道を有し円周方向に分割した外輪14と、内輪12と外輪14との間に転動自在に配列した複数のころ16と、隣り合うころ16間に介在させた間座18とを具備し、間座18の軸方向両端にころ端面16bと向き合う拡張部18bを設け、拡張部18bにころ端面16b側に突出した凸部18cを形成し、かつ、ころ端面16bに凹部16cを形成し、前記凸部18cを前記凹部16cに進入させてある。【効果】ころの等配性を失うことなく、また、安価に軸受を製作することができ、軸受の装置への取り付け過程においても、ころおよび間座が内輪から脱落することはない。さらに、より多くのころを軸受に組み込むことができるため、定格荷重の高い二つ割りころ軸受を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軌道を有し円周方向に分割した内輪と、内周面に軌道を有し円周方向に分割した外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に配列した複数のころと、隣り合うころ間に介在させた間座とを具備する二つ割りころ軸受において、
間座の軸方向両端にころ端面と向き合う拡張部を設け、前記拡張部にころ端面側に突出した凸部を形成し、かつ、ころ端面に凹部を形成し、前記凸部を前記凹部に進入させた二つ割りころ軸受。
【請求項２】
間座のころ転動面と向き合う面を、ころのピッチ円を跨ぐ凹形状とした請求項１の二つ割りころ軸受。
【請求項３】
軸受の運転中に、前記凸部と前記凹部が干渉しないように設定した請求項１または２の二つ割りころ軸受。
【請求項４】
ころの長さをＬｗ、ころ端面の凹部の深さをｄ、間座の拡張部間の距離をＷとしたとき、前記凸部の高さｈがＷ−Ｌｗ＜ｈ＜ｄの範囲内である請求項１ないし３のいずれかの二つ割りころ軸受。
【請求項５】
間座の拡張部の根元にスリットを設けた請求項１ないし４のいずれかの二つ割りころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は二つ割り軸受、より詳しくは、ころ間に保持器に代えて間座を介在させた二つ割りころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
二つ割り軸受は例えば特許文献１に開示されている。二つ割り軸受は、図６に示すように、内輪２、外輪４、保持器８が半円環状に分割されており、必要に応じてボルトや締付け輪３によって連結して使用される。符号６はころを示す。ここで、内輪２、外輪４、保持器８はいずれも、まずは真円環状で製作したものを、カッターや自然割り（焼入れまたは焼戻しした鋼にノッチを設けて叩き割る）にて分割して製作されるが、保持器８については自然割りが適用できないため、カッターによって切断している。すなわち、保持器８の製作にあたっては、予め２つの真円環状保持器を製作したうえで、カッターの切りしろを考慮してそれぞれ一方が真半円環状となるよう切断し、２つの保持器から１つの分割された真円環状保持器を得るようにして、切断した他方の略半円環状の保持器を廃棄している。
【０００３】
また、特許文献１には、上述の真円環状保持器を真半分に切断し、その切断面に弾性や耐熱性を有する材料、例えばポリテトラフルオロエチレン等のコーティング材を塗布してカッターの切りしろを補うことで、わずかに残るすきまを許容して一体として用いる円環状保持器を製作する方法が開示されている。なお、特許文献２には、保持器に代えてころ間に間座を介在させたころ軸受が開示されている。
【特許文献１】実開平６−６７４６号公報
【特許文献２】特許第３５４９５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の二つ割り軸受は、保持器の製造コストがかさむほか、ころの等配性が失われる、または、保持器の柱強度が局部的に低下するといった問題をはらんでいる。前者は、切断部にころを配置できないことに起因し、例えば半円環状の保持器を連結する場合(図６参照)、その連結部にころを配置することはできず、ころの等配性が失われラジアル振れが大きくなり、結果、軸受の一様な回転が得られない。さらに、ころ本数の減少によって定格荷重が低くなることは言うまでもない。後者は、切断された柱が細くなることに起因し、ころを等配として柱を切断した場合、その太さは切断されていない柱の半分以下となるため、局部的な強度低下を招く。この二つ割り保持器を連結せずに使用した場合、前記切断部は円周方向に突き合う部分となるため、前記強度低下と相俟って保持器が破損するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、二つ割りころ軸受において、保持器に代えて隣り合うころ間に間座を介在させることで、ころの等配性を保ち、また、安価に製作可能な二つ割りころ軸受を提供する。
【０００６】
すなわち、本発明の二つ割りころ軸受は、外周面に軌道を有し円周方向に分割した内輪と、内周面に軌道を有し円周方向に分割した外輪と、内輪と外輪との間に転動自在に配列した複数のころと、隣り合うころ間に介在させた間座とを具備し、間座の軸方向両端にころ端面と向き合う拡張部を設け、前記拡張部にころ端面側に突出した凸部を形成し、かつ、ころ端面に凹部を形成し、前記凸部を前記凹部に進入させたことを特徴とするものである。このような構成を採用することで、ころの等配性を失うことなく、また、安価に軸受を製作することができる。すなわち、間座同士はもとより互いに分離独立した存在であり、従来の環状を成す保持器にみられる切断作業を要せず、また、連結のためにころ本数を減らす必要もない。
【０００７】
また、間座の拡張部によってころ同士を連結することで、ころの外径側への広がりを抑制することができ、軸受を装置に組み付ける過程において、ころおよび間座が内輪から脱落することがない。さらに、ころおよび間座のサブアセンブリは、一箇所の連結を解いてくさり状にして取り扱うことができるため、装置に取り付ける際は、内輪軌道面上に巻きつける、あるいは滑り込ませるなどした後、再度連結するといった方法を採用することができる。なお、間座の軸方向への動きは拡張部ところ端面との接触によって規制され、半径方向への動きは拡張部の凸部によって規制してもよく、内輪または外輪に案内させてもよい。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の二つ割りころ軸受において、間座のころ転動面と向き合う面を、ころのピッチ円を跨ぐ凹形状としたことを特徴とするものである。このような構成を採用することで、ころ転動面だけで間座の軸受半径方向の動きを規制することができる。言い換えれば、間座をころで挟むだけで、内輪や外輪に摺動させなくても、間座の軸受半径方向の動きが規制できる。なお、間座を内輪や外輪に摺動させると、内輪や外輪の切断部(割り口)に生じる段差によって間座が損傷する可能性がある。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の二つ割りころ軸受において、軸受の運転中に、前記凸部と前記凹部が干渉しないように設定したことを特徴とするものである。このような構成を採用することで、ころの離散集合によって間座に発生する引張応力を回避することができる。間座は軸受の円周方向ならびに半径方向に若干の自由度を持ち、その大きさは主に円周方向すきまの大小によって決まる。すなわち、その自由度を見越して間座の凸部ところ端面の凹部の位置関係を調整することで、間座が隣接するころによって引っ張られる現象を回避することができる。その結果、従来の環状を成す保持器に比べ、より多くのころを軸受に組み込むことができ、定格荷重の高い二つ割りころ軸受を提供することができる。言い換えると、間座の凸部は外輪を取り外した状態でのみ、ころ端面の凹部を拘束し、外輪装着後はころ端面凹部と干渉しないよう設定する。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの二つ割りころ軸受において、ころの長さをＬｗ、ころ端面の凹部の深さをｄ、間座の拡張部間の距離をＷとしたとき、前記凸部の高さｈがＷ−Ｌｗ＜ｈ＜ｄの範囲内であることを特徴とするものである。このような構成を採用することで、間座の凸部先端の磨耗を回避することができる。すなわち、間座の軸方向への動きをころ端面と間座の接触面にて規制することで、凸部先端ところ端面の凹部底面の接触を回避することができる。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの二つ割りころ軸受において、間座の拡張部の根元にスリットを設けたことを特徴とするものである。このような構成を採用することで、軸受の組み立て性が向上する。 間座の凸部は、間座の拡張部を弾性変形させながらころ端面の凹部に進入させるため、拡張部根元の剛性を低下させることで弾性変形しやすくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、二つ割りころ軸受において、ころの等配性を失うことなく、また、安価に軸受を製作することができ、軸受の装置への取り付け過程においても、ころおよび間座が内輪から脱落することはない。さらに、より多くのころを軸受に組み込むことができるため、定格荷重の高い二つ割りころ軸受を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に従って本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１に、二つ割りの円筒ころ軸受(軸受寸法：φ710×φ950×228)に本発明を適用した実施例を示す。この円筒ころ軸受は、二つ割りの内輪１２と、二つ割りの外輪１４と、複数の円筒ころ１６と、複数の間座１８を有し、二つ割りの内輪１２は締付輪１３で一体化してある。内輪１２は一対の半円環状のセグメント１２ａ，１２ｂからなり、同様に外輪１４も一対の半円環状のセグメントからなるが、同図では、下側の半円環状の外輪１４ａと、奥側の締付輪１３が現れており、図中上側の半円環状の外輪と手前の締付輪１３（図４参照）を外した状態が示してある。
【００１５】
図２に示すように、間座１８は隣り合うころ１６間に介在している。間座１８の、円筒ころ１６の転動面１６ａと接触する面、すなわち、ころ接触面１８ａは、円筒ころ１６を部分的に受け入れる凹曲面で、ここでは断面が凹円弧形状の場合が例示してある。また、間座１８のころ接触面１８ａは、二点鎖線で示してあるころピッチ円を跨いで軸受半径方向に延在している。外輪１４がない状態において、ころ１６と間座１８の外径側への広がり(ころ落ち)を小さくするには、ころ接触面１８ａの凹曲面はころ１６の転動面１６ａよりもわずかに大きい曲率半径にて形成することが望ましい。
【００１６】
図３に示すように、間座１８の両端部には拡張部１８ｂが形成してあり、円筒ころ１６の端面１６ｂと向かい合う面に凸部１８ｃが形成してある。一方、ころ端面１６ｂには凹部１６ｃが形成してあり、この凹部１６ｃに拡張部１８ｂの凸部１８ｃを進入させることによって、間座１８は隣り合う円筒ころ１６を互いに連結する。その結果、図４に示すように、すべての円筒ころ１６を一連の鎖のように取り扱うことができる。図４は、円筒ころ１６と間座１８のサブアセンブリの連結を一箇所解いた例であり、円筒ころ１６および間座１８のサブアセンブリを内輪１２の軌道面上に巻きつける、あるいは、滑り込ませるなどした後、再度連結するといった組み立て方法を採用することができる。
【００１７】
間座１８の凸部１８ｃところ端面１６ｂの凹部１６ｃの底面が接触しないように、円筒ころ１６の長さＬｗ、凹部１６ｃの深さｄ、間座１８の拡張部１８ｂの対向面間距離Ｗ、凸部１８ｃの長さｈを設定する。この場合、間座１８の軸方向への動きは、間座１８の拡張部１８ｂところ端面１６ｂとの接触によって規制される。
【００１８】
また、図２に示すように、間座１８が円周方向すきま内で動いた際に、間座１８の凸部１８ｃところ端面１６ｂの凹部１６ｃが干渉しないような設定とする。そうすることによって、運転中に間座１８が隣接するころ１６で引っ張られることがない、すなわち、間座１８に引張応力が発生しない。なお、ころ端面１６ｂに設ける凹部１６ｃの内径は、間座１８の材料費軽減と成形性の観点から、間座１８の軸方向両端の拡張部１８ｂの長さをできる限り短くするため、内輪１２または外輪１４のつば側面に干渉しない範囲で最も大きくすることが好ましい。
【００１９】
間座１８の材質は特に問わないが、例を挙げるならば樹脂の射出成形や、焼結金属によって形成することができる。また、間座１８の凸部１８ｃは種々の形状とすることができる。たとえば、図５（Ａ）に示すような円筒形状のほか、図５（Ｂ）に示すような突部形状でもよい。図５（Ｃ）（Ｄ）は、間座１８の拡張部１８ｂの根元部分を切り欠いてスリット１８ｄを設けた例である。スリット１８ｄを設ける面は、図５（Ｃ）のようにころ端面１６ｂと向かい合う内側でも、図５（Ｄ）のように外側でもよい。なお、スリットの断面は応力集中を避けるためにゆるやかな円弧等で形成することが望ましい。
【００２０】
本実施例の円筒ころ軸受は、図６に示した従来の環状保持器仕様に比べて、ころ本数は６本増加し、計算寿命は５０％アップさせることができる（表１参照）。
【００２１】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】二つ割りころ軸受の実施例を示す部分斜視図
【図２】図１の軸受の部分側面図
【図３】ころと間座の断面図
【図４】図１と類似の斜視図
【図５】間座の実施例を示す斜視図
【図６】従来の技術を示す斜視図
【符号の説明】
【００２３】
１２  内輪
１２ａ，１２ｂ  半円環状セグメント
１３  締付輪
１４  外輪
１４ａ  半円環状セグメント
１６  円筒ころ
１６ａ  転動面
１６ｂ  端面
１６ｃ  凹部
１８  間座
１８ａ  ころ接触面
１８ｂ  拡張部
１８ｃ  凸部
１８ｄ  スリット
【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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