(57)【要約】【課題】転がり軸受を分解することなく、外観からの視認のみで簡単に、軌道輪が異常昇温したか否かの履歴を確認可能とする。【解決手段】外輪３０（第１軌道輪）と、内輪４０（第２軌道輪）と、外輪と内輪との間で転動可能に配置された複数の円錐ころ５０（転動体）と、複数の円錐ころを保持する保持器６０と、を有する円錐ころ軸受２０（転がり軸受）であって、各円錐ころの大径側端面５０ｂは、内輪の大鍔部とすべり接触する。そして、各円錐ころとともに外輪と内輪との間に組付けられた状態の保持器における、外観から見える可視領域である保持器大径側端面６４ａには、特定温度検知物質Ｙが付着されている。特定温度検知物質は、保持器とは異なる色彩を有し、かつ、各円錐ころの大径側端面がすべり接触する内輪の大鍔部の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軌道輪と、第２軌道輪と、前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間で転動可能に配置された複数の転動体と、複数の前記転動体を保持する保持器と、を有する転がり軸受であって、
それぞれの前記転動体の一部の箇所は、前記第１軌道輪又は前記第２軌道輪の一方とすべり接触し、
複数の前記転動体とともに前記第１軌道輪と前記第２軌道輪との間に組付けられた状態の前記保持器における、外観から見える可視領域には、特定温度検知物質が付着されており、
前記特定温度検知物質は、前記保持器とは異なる色彩を有し、かつ、それぞれの前記転動体の一部の箇所がすべり接触する前記第１軌道輪又は前記第２軌道輪の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受であって、
前記転動体は、円錐ころであり、
前記第１軌道輪は、外輪であり、
前記第２軌道輪は、前記外輪の内周に同心で配置された内輪であり、かつ、複数の前記円錐ころの大径側端面とすべり接触する鍔部を有し、
前記保持器は、複数の前記円錐ころの小径側端面の側に位置する小径環状部と、複数の前記円錐ころの大径側端面の側に位置する大径環状部と、を有し、
前記特定温度検知物質は、前記大径環状部における外側端面である保持器大径側端面に付着されている転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受の一例として、円錐ころ軸受が挙げられる。特許文献１に開示されたデファレンシャル装置においては、歯車機構を構成するピニオン軸が、円錐ころ軸受によって回転可能に支持されている。円錐ころ軸受は、軌道輪である内輪及び外輪と、両軌道輪の間に転動可能に配置された複数の円錐ころと、これらの円錐ころを保持する保持器と、を有する。内輪は、円錐ころの大径側端面と対応した位置に鍔部を有する。この鍔部に対して、円錐ころの大径側端面はすべり接触する。なお、円錐ころ軸受には、円錐ころの小径側から大径側に向けて潤滑油が供給されている。潤滑油が不足すると、すべり接触する円錐ころの大径側端面と内輪の鍔部とが摩擦で異常昇温し、焼付きが生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内輪が異常昇温したか否かの履歴を確認したいという要望がある。従来においては、内輪の焼付きの有無を見て、当該内輪が異常昇温したか否かの履歴を確認していた。しかし、内輪の焼付きの有無を見るには、まず、外輪から内輪及び内輪と一体とされた円錐ころと保持器とを外し、さらにその後、内輪から保持器と円錐ころとを外さなければならず、非常に手間であった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、転がり軸受を分解することなく、外観からの視認のみで簡単に、軌道輪が異常昇温したか否かの履歴を確認可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明はつぎの手段をとる。
【０００７】
本発明の第１の発明は、第１軌道輪と、第２軌道輪と、第１軌道輪と第２軌道輪との間で転動可能に配置された複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器と、を有する転がり軸受であって、それぞれの転動体の一部の箇所は、第１軌道輪又は第２軌道輪の一方とすべり接触する。そして、複数の転動体とともに第１軌道輪と第２軌道輪との間に組付けられた状態の保持器における、外観から見える可視領域には、特定温度検知物質が付着されている。特定温度検知物質は、保持器とは異なる色彩を有し、かつ、それぞれの転動体の一部の箇所がすべり接触する第１軌道輪又は第２軌道輪の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する。
【０００８】
軌道輪は、焼戻し温度以上に昇温すると焼付きが生じる可能性がある。第１の発明では、保持器と色彩が異なり、かつ、軌道輪の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する特定温度検知物質が保持器に付着されている。例えば、上述の所定温度を小さくとって異常検知温度を軌道輪の焼戻し温度近傍に設定しておく。これにより、作業者は、保持器に付着した特定温度検知物質が溶解しているか否かを見る事で、保持器が軌道輪の焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。保持器の温度は、雰囲気温度や軸受内の潤滑油を通じて、転動体と軌道輪とのすべり接触による摩擦熱を反映している。したがって、保持器が軌道輪の焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認することで、作業者は、軌道輪が転動体との摩擦を通じて焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否か、つまり、軌道輪が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。
【０００９】
なお、特定温度検知物質は、転動体とともに第１軌道輪と第２軌道輪との間に組付けられた状態の保持器における、外観から見える可視領域に付着されている。そのため、作業者は、転がり軸受を分解することなく、外観からの視認のみで簡単に、軌道輪が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。
【００１０】
本発明の第２の発明は、上記第１の発明に記載の転がり軸受であって、転動体は円錐ころであり、第１軌道輪は外輪である。第２軌道輪は、外輪の内周に同心で配置された内輪であり、かつ、複数の円錐ころの大径側端面とすべり接触する鍔部を有する。保持器は、複数の円錐ころの小径側端面の側に位置する小径環状部と、複数の円錐ころの大径側端面の側に位置する大径環状部と、を有する。そして、特定温度検知物質は、大径環状部における外側端面である保持器大径側端面に付着されている。
【００１１】
第２の発明においては、特定温度検知物質が、保持器における円錐ころの大径側端面の側に位置する大径環状部に付着されている。この大径環状部は、円錐ころの大径側端面の側に位置することで、当該大径側端面と内輪の鍔部とのすべり接触による摩擦熱を反映しやすい。そのため、この大径環状部に付着された特定温度検知物質は、内輪の鍔部の異常昇温に対して高い感度で溶解する。したがって、特定温度検知物質を大径環状部に付着させることで、内輪の鍔部が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴の確認の精度を向上させることができる。また、外観からの可視領域である大径環状部に特定温度検知物質を付着させることで、外観からの特定温度検知物質の視認を容易にすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、転がり軸受を分解することなく、外観からの視認のみで簡単に、軌道輪が異常昇温したか否かの履歴を確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】円錐ころ軸受が適用されたデファレンシャル装置を表した断面図である。
【図２】図１のII領域を拡大して表した断面図である。
【図３】保持器及び円錐ころを表した斜視図である。
【図４】フロント側の円錐ころ軸受を図１のIV方向から視た平面図である。
【図５】保持器の変更例を図２との対応によって表した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。本実施形態では、車両のデファレンシャル装置に適用された円錐ころ軸受を例として、本発明の転がり軸受を説明する。図１に示すデファレンシャル装置１は、例えば建設機械であるパワーショベルに設けられている。デファレンシャル装置１は、その外殻であるケース３の内部に、リングギヤ５とピニオン軸１０とを有する。リングギヤ５は、差動機構（図示省略）を有する。ピニオン軸１０は、そのリヤ側の端部に、ピニオン１２を有する。ピニオン１２はリングギヤ５と噛み合うように構成されている。ピニオン軸１０のフロント側の端部には、フランジ部材１４が装着されている。フランジ部材１４は、図示しないシャフト等を介してエンジンと連結されている。なお、ケース３は、フロントケース３ａとリヤケース３ｂとをボルトで結合して構成されている。
【００１５】
ピニオン軸１０は、後で説明する２つの円錐ころ軸受２０,２１（転がり軸受）によって回転可能に支持されている。ピニオン軸１０は、エンジンで回転駆動される。ピニオン軸１０の回転は、ピニオン１２とリングギヤ５との噛み合いを通じて、車輪（図示省略）に伝達される。なお、リングギヤ５が回転すると、潤滑油Ａがかき上げられる。かき上げられた潤滑油Ａは、円錐ころ軸受２０,２１のポンプ作用を通じて各軸受２０,２１内に供給される。つまり、潤滑油Ａは、後で説明する円錐ころ５０の小径側から引き込まれて大径側へ排出される。図１において、潤滑油Ａの流れは点線の矢印で示されている。
【００１６】
２つの円錐ころ軸受２０,２１は、ピニオン軸１０のフロント側とリヤ側とにそれぞれ設けられている。両円錐ころ軸受２０,２１の構成は実質的に同一である。以下では、フロント側の円錐ころ軸受２０について詳しく説明し、リヤ側の円錐ころ軸受２１については重複した説明を省略する。なお、図面においては、両円錐ころ軸受２０,２１に関して同一もしくは実質同一な構成・機能を有すると考えられる部分には、同一の符号を付している。
【００１７】
円錐ころ軸受２０は、図１,２に示すように、外輪３０（第１軌道輪）と、内輪４０（第２軌道輪）と、円錐ころ５０（転動体）と、保持器６０と、を有する。外輪３０は、ケース３の一部で構成されたハウジング部３ｃに対して圧入されている。外輪３０の内周面には、その周方向に亘って連続した外輪軌道面３２（第１軌道面）が形成されている。外輪軌道面３２はテーパ状に構成されている。
【００１８】
内輪４０は、図１,２に示すように、外輪３０の内周に同心で配置されている。内輪４０の外周面には、その周方向に亘って連続した内輪軌道面４２（第２軌道面）が形成されている。内輪軌道面４２は、テーパ状に構成され、かつ、全周に亘って外輪軌道面３２と相対向している。内輪軌道面４２の小径側の縁には、小鍔部４４が形成されている。また、内輪軌道面４２の大径側の縁には、大鍔部４６（鍔部）が形成されている。両鍔部４４,４６は、内輪４０の周方向に亘って連続している。なお、内輪４０の内周側には、ピニオン軸１０が挿通されている。そして内輪４０はピニオン軸１０とともに回転する。
【００１９】
円錐ころ５０は、図２に示すように、外輪軌道面３２と内輪軌道面４２との間で転動可能に配置されている。円錐ころ５０は、その側面が両軌道面３２,４２に対して転がり接触する。円錐ころ５０の両端面５０ａ,５０ｂは、内輪４０の両鍔部４４,４６によって摺動可能に支持されている。つまり、円錐ころ５０の小径側端面５０ａは、内輪４０の小鍔部４４とすべり接触する。また、円錐ころ５０の大径側端面５０ｂは、内輪４０の大鍔部４６とすべり接触する。なお、円錐ころ５０は、外輪軌道面３２と内輪軌道面４２との間に複数設けられている。これら複数の円錐ころ５０は、内輪４０及び外輪３０の周方向に列状に配置されている。
【００２０】
なお、円錐ころ軸受２０の動作時においては、各円錐ころ５０が、テーパ状の両軌道面３２,４２によって内輪４０の小鍔部４４から大鍔部４６の方向に押し上げられながら転動する。したがって、各円錐ころ５０は、それらの大径側端面５０ｂが大鍔部４６と主にすべり接触する。
【００２１】
保持器６０は、各円錐ころ５０とともに外輪３０と内輪４０との間に組付けられた状態にある。保持器６０は、図３に示すように、小径環状部６２と、大径環状部６４と、両環状部６２,６４をつなぐ複数の柱部６６と、を有する。小径環状部６２は、各円錐ころ５０の小径側端面５０ａの側に位置している。大径環状部６４は、各円錐ころ５０の大径側端面５０ｂの側に位置している。各柱部６６は、互いに間隔を開けて設けられ、互いの間にポケット部６８を形成している。これらの各ポケット部６８に、各円錐ころ５０が個別に配置されている。図３では、２つの円錐ころ５０を例として示しているが、円錐ころ５０は全てのポケット部６８に各々配置されている。保持器６０は、転動する各円錐ころ５０を、互いに等間隔の位置関係に保つように機能する。
【００２２】
なお、大径環状部６４は、図２に示すように、各円錐ころ５０の大径側端面５０ｂの側に位置するとともに内輪４０の大鍔部４６に隣接している。したがって、大径環状部６４は、雰囲気温度や円錐ころ軸受２０内の潤滑油Ａ（図１参照）を通じて、円錐ころ５０の大径側端面５０ｂと内輪４０の大鍔部４６とのすべり接触による摩擦熱を反映しやすい。
【００２３】
大径環状部６４において、その中心軸に沿う方向の外側端面は、保持器大径側端面６４ａ（図２〜４参照）となっている。この保持器大径側端面６４ａは、図４に示すように、円錐ころ軸受２０を円錐ころ５０の大径側端面５０ｂの側から見た際、外観から見える（平面視で見える）可視領域に位置している（露出している）。なお、図４においては、円錐ころ軸受２０のみを示し、ケース３,ピニオン軸１０等を省略している。以下、円錐ころ軸受２０における円錐ころ５０の大径側端面５０ｂの側をアウタサイドＳＤと記す。円錐ころ軸受２０のアウタサイドＳＤは、図１に示すように、デファレンシャル装置１のフロント側を向いている。そして、保持器大径側端面６４ａは、デファレンシャル装置１のフロント側の端部を塞ぐフランジ部材１４等を外せば当該デファレンシャル装置１の外部から見えるに位置にある。
【００２４】
保持器大径側端面６４ａには、図２〜４に示すように、特定温度検知物質Ｙが付着されている。特定温度検知物質Ｙは、図２において太実線で、図３,４において斜線で示されている。特定温度検知物質Ｙは、環状に構成された保持器大径側端面６４ａの全周に亘って付着され、かつ、保持器大径側端面６４ａの径方向の全域に亘って付着されている。この特定温度検知物質Ｙは、塗料又は接着剤又は樹脂であり、例えばエポキシ系樹脂で構成されている。特定温度検知物質Ｙの付着方法は、例えばエアースプレーによる吹付けである。
【００２５】
特定温度検知物質Ｙは、内輪４０の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する。上述の所定温度は、異常検知温度が焼戻し温度近傍となるように設定される。
【００２６】
例えば、内輪４０の焼戻し温度は約１４０℃であり、内輪４０の焼付き温度は約１５０〜１８０℃であるので、焼戻し温度は焼付き温度と略一致しているといえる。そして、特定温度検知物質Ｙは、焼戻し温度よりも１０℃程度低い温度で溶解することが好ましい。この場合、所定温度は１０℃に設定されることになるが、所定温度は１０℃に限定されるのではなく、実際の内輪４０の焼戻し温度や特定温度検知物質Ｙの材質に応じて自由に変更可能である。上述のエポキシ系樹脂には約１３０℃の耐熱温度のものがある。この耐熱温度のエポキシ系樹脂を用いれば、特定温度検知物質Ｙは、焼戻し温度の約１４０℃よりも１０℃程度低い温度で溶解するので好ましい。
【００２７】
特定温度検知物質Ｙは、保持器大径側端面６４ａとは異なる色彩を有する。したがって、特定温度検知物質Ｙが溶解したか否かの判別は、容易である。なお、保持器６０は、その全体に亘って同一色である。
【００２８】
以上は、フロント側の円錐ころ軸受２０について説明したが、リヤ側の円錐ころ軸受２１（図１参照）についても、その保持器６０の保持器大径側端面６４ａに特定温度検知物質（図示省略）が付着されている。円錐ころ軸受２１のアウタサイドＳＤは、デファレンシャル装置１のリヤ側を向いている。そして、この円錐ころ軸受２１の保持器大径側端面６４ａは、デファレンシャル装置１のリヤ側を塞ぐリヤケース３ｂを外して、例えばファイバスコープ等を用いれば、少なくとも一部が見える位置にある。
【００２９】
内輪４０においては、焼戻し温度と焼付き温度とが略一致している（上述参照）。上述の実施形態においては、特定温度検知物質Ｙが保持器大径側端面６４ａに付着されており（図２〜４参照）、この特定温度検知物質Ｙは、内輪４０の焼戻し温度近傍である異常検知温度で溶解する。したがって、作業者は、保持器大径側端面６４ａに付着した特定温度検知物質Ｙが溶解しているか否かを見る事で、保持器大径側端面６４ａが内輪４０の焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。既に述べたように、保持器大径側端面６４ａの温度は、雰囲気温度や円錐ころ軸受２０内の潤滑油Ａを通じて、円錐ころ５０の大径側端面５０ｂと内輪４０の大鍔部４６とのすべり接触による摩擦熱を反映している。したがって、保持器大径側端面６４ａが内輪４０の焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認することにより、作業者は、内輪４０の大鍔部４６が円錐ころ５０との摩擦を通じて焼戻し温度近傍まで異常昇温したか否か、つまり、当該大鍔部４６が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。
【００３０】
なお、特定温度検知物質Ｙが付着された保持器大径側端面６４ａは、円錐ころ軸受２０,２１をそれらのアウタサイドＳＤから見た際に、外観から見える可視領域に位置している。また、保持器大径側端面６４ａは、デファレンシャル装置１（図１参照）からフランジ部材１４やリヤケース３ｂ等を外した際に、デファレンシャル装置１の外部から直接あるいはファイバスコープ等を用いて間接的に見える位置にある。そのため、デファレンシャル装置１からフランジ部材１４やリヤケース３ｂ等を外して各円錐ころ軸受２０,２１をデファレンシャル装置１の外部から見えるようにすれば、各円錐ころ軸受２０,２１を分解することなく、特定温度検知物質Ｙの溶解の有無を確認できるようになる。したがって、作業者は、各円錐ころ軸受２０,２１を分解することなく、外観からの視認のみで簡単に、内輪４０の大鍔部４６が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴を確認できる。
【００３１】
上述の実施形態においては、保持器大径側端面６４ａが、各円錐ころ５０の大径側端面５０ｂの側に位置するとともに内輪４０の大鍔部４６に隣接している（図２参照）。したがって、保持器大径側端面６４ａは、雰囲気温度や円錐ころ軸受２０,２１内の潤滑油Ａを通じて、円錐ころ５０の大径側端面５０ｂと内輪４０の大鍔部４６とのすべり接触による摩擦熱を反映しやすい。そのため、この保持器大径側端面６４ａに付着された特定温度検知物質Ｙは、内輪４０の大鍔部４６が焼きつき温度近傍まで異常昇温した際、当該異常昇温に対して高い感度で溶解する。したがって、特定温度検知物質Ｙを保持器大径側端面６４ａに付着させることで、内輪４０の大鍔部４６が焼付き温度近傍まで異常昇温したか否かの履歴の確認の精度が向上する。
【００３２】
以上は本発明を実施するための一実施の形態を図面に関連して説明したが、本発明は他の実施の形態でも実施可能である。特定温度検知物質Ｙの素材は、エポキシ系樹脂に限定されるものではない。特定温度検知物質Ｙの素材は、保持器大径側端面６４ａとは異なる色彩を有し、かつ、内輪４０の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解する素材であれば、どのような素材であってもよい。特定温度検知物質Ｙの付着方法は、エアースプレーに限定されるものではなく、電着塗装や静電塗装でもよく、素材等によって自由に変更可能である。特定温度検知物質Ｙは、環状に構成された保持器大径側端面６４ａの全周に亘って付着しなくてもよく、保持器大径側端面６４ａの周方向の一部のみに付着してもよい。特定温度検知物質Ｙは、保持器大径側端面６４ａの径方向の全域に亘って付着しなくてもよく、保持器大径側端面６４ａの径方向の一部のみに付着してもよい。
【００３３】
保持器の形状は図２,３に示したものに限定されるものではなく、設計変更可能である。例えば図５に示す保持器６０ａを採用してもよい。図５に示す保持器６０ａにおいては、テーパ状に配置された柱部６６に対して、大径環状部６５が円筒状に一定の径にて構成されている。なお、図５において図２と同一もしくは実質同一な構成・機能を有すると考えられる部分には、同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
【００３４】
転がり軸受は、円錐ころ軸受に限定されるものではなく、第１軌道輪と、第２軌道輪と、第１軌道輪と第２軌道輪との間で転動可能に配置された複数の転動体と、複数の転動体を保持する保持器と、を有する転がり軸受であって、それぞれの転動体の一部の箇所が、第１軌道輪又は第２軌道輪の一方とすべり接触し、かつ、複数の転動体とともに第１軌道輪と第２軌道輪との間に組付けられた状態の保持器が、外観から見える可視領域を有する構成の転がり軸受であれば、どのような転がり軸受でもよい。例えば、転動体が円筒ころで構成された円筒ころ軸受でもよい。なお、転がり軸受は、デファレンシャル装置１に適用された転がり軸受に限定されるものではなく、如何なるものに適用されていてもよい。
【００３５】
上述の実施形態では、転動体である円錐ころの大径側端面が、第２軌道輪である内輪の大鍔部とすべり接触していたが、転動体は第１軌道輪とすべり接触してもよい。また、特定温度検知物質が付着される箇所は、保持器大径側端面６４ａに限定されるものではなく、複数の転動体とともに第１軌道輪と第２軌道輪との間に組付けられた状態の保持器における外観から見える可視領域であれば、何処であってもよい。特定温度検知物質Ｙは、当該特定温度検知物質が付着される箇所と異なる色彩を有し、かつ、転動体がすべり接触する相手物である第１軌道輪又は第２軌道輪の焼戻し温度よりも所定温度低い異常検知温度で溶解するものであればどのようなものでもよい。
【００３６】
なお、上述の実施形態の説明に用いた数値は一例であり、上述の数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３７】
２０,２１     円錐ころ軸受（転がり軸受）
３０   外輪（第１軌道輪）
３２   外輪軌道面（第１軌道面）
４０   内輪（第２軌道輪）
４２   内輪軌道面（第２軌道面）
４４   小鍔部
４６   大鍔部（鍔部）
５０   円錐ころ（転動体）
５０ａ 小径側端面
５０ｂ 大径側端面
６０,６０ａ   保持器
６２   小径環状部
６４,６５     大径環状部
６４ａ 保持器大径側端面
Ｙ     特定温度検知物質
【図１】
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【図２】
2017002916.tif 000004
【図３】
2017002916.tif 000005
【図４】
2017002916.tif 000006
【図５】
2017002916.tif 000007