JP5735379B2

JP5735379B2 - 円すいころ軸受

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Publication number: JP5735379B2
Application number: JP2011182136A
Authority: JP
Inventors: 温桑原
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2011-08-24
Filing date: 2011-08-24
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2031-08-24
Also published as: JP2013044374A

Description

この発明は、円すいころ軸受に関し、特に、円すいころ軸受の輸送時における内輪軌道、外輪軌道、転動体等の損傷防止に関するものである。

鉱山機械、建設機械、製紙機械、風力発電装置などの大型機器装置に使用される大型円すいころ軸受は、大質量のため、組み立て状態で輸送した場合、円すいころが内輪軌道面と外輪軌道面に挟まれた状態で衝撃を受けることにより、これらの接触部分に圧痕を生じさせ、また繰り返し振動を受けることによってフレッティング摩耗を発生させることが知られている。

前記の問題を避けるために、従来は、内輪、外輪、及び円すいころが組まれたセグメント形の保持器を別々に梱包して輸送することが行われている。

しかしながら、これらの部品を別々に梱包して輸送した場合、需要者側でこれらの部品を組み立てる必要があり、手間がかかるとともに、部品の損傷、組違い等のミスを来すおそれがあった。

前記の圧痕又はフレッティング摩耗の問題を解決し、しかも軸受を組み立てた状態で輸送できるようにするために、内外輪間のすき間に損傷防止セパレータを嵌める技術が特許文献１に開示されている。

特開２００６−９０３５７号公報

前記のように、内外輪間のすき間に損傷防止セパレータを嵌めても、搬送時や輸送時には、円すいころと内輪軌道面、円すいころと外輪軌道面は金属接触を避けられないため、輸送時に圧痕やフレッティング摩耗等の損傷が生じるおそれがある。

また、保持器が、円すいころが組込まれた複数のセグメント形の保持器で構成されている場合、セグメント形の保持器単位で、円すいころと内輪軌道面、円すいころと外輪軌道面との間の金属接触を避けるために、円すいころと内輪軌道面、円すいころと外輪軌道面との間に、緩衝シートを介在させることができる。

しかしながら、セグメント形の保持器単位で緩衝シートを介在させると、梱包を開封して使用する際に、保持器単位で周方向にずらせながら、緩衝シートを取り除く必要があり、緩衝シートの除去作業に手間が掛かるという問題があった。

そこで、この発明は、搬送時や輸送時に、円すいころと内輪軌道面、円すいころと外輪軌道面間の金属接触を確実に防止し、しかもセグメント形の保持器を用いた円すいころ軸受においても、輸送後に、円すいころと内輪軌道面、円すいころと外輪軌道面間の金属接触を防止する部材の除去作業を手間なく簡単に行うことができる円すいころ軸受を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明に係る円すいころ軸受は、内輪と、これに対向した外輪と、前記内輪と外輪の各軌道面に介在する円すいころとからなる円すいころ軸受において、内輪と外輪の各軌道面と円すいころの間に弾性紐材料を周方向に配置し、弾性紐材料が、使用前の状態において、内輪と外輪の各軌道面と円すいころとの接触を防止し、使用時に引き抜くようにしたものである。

弾性紐材料の素材は、ニトリルゴム、ナイロン、ポリウレタンなどの弾性体であり、内輪と外輪を締結部材により締結した使用前の梱包状態において変形しても、内輪と外輪の各軌道面と円すいころとの間に隙間を有する断面径又は厚みに設定される。

この発明によれば、搬送・輸送の際に、円すいころと軌道面とが弾性紐材料によって直接、金属接触せず、弾性紐材料の緩衝作用により、繰り返し振動を受けても、フレッティング摩耗が発生しないので、部品の損傷を効果的に防止できる。

また、円すいころが収納されたセグメント形の保持器を使用する場合も、弾性紐材料を端部から引き抜くことにより、セグメント形の保持器を一々ずらして取り除く必要もないので、作業効率が極めて良好である。

実施形態１の円すいころ軸受の断面図である。内輪２Ａに弾性紐材料１１ａ、１１ｂを配置した状態を示す断面図である。図２の状態の内輪２Ａに円すいころ５と保持器６を配置し、円すいころ５の外径面に弾性紐材料１１ｃ、１１ｄを２本配置した状態を示す断面図である。図３の内輪２Ａに上面側から外輪１を落とし込み、締結治具１２により、内輪２Ａと外輪１を締結した状態を示す断面図である。内輪２Ｂに弾性紐材料１１ｅ、１１ｆを配置した状態を示す断面図である。図５の状態の内輪２Ｂに円すいころ５と保持器６を配置し、円すいころ５の外径面に弾性紐材料１１ｇ、１１ｈを２本配置した状態を示す断面図である。締結治具１２によって締結した内輪２Ａと外輪１を反転させて、図６に示す状態に組込んだ内輪２Ｂに上部側から落とし込む状態を示す断面図である。内輪２Ｂを下部側に位置した状態で、二組の内輪２Ａ、２Ｂと一個の外輪１とを締結治具１２によって一体的に締結した状態を示す断面図である。図８を矢印Ｙの方向から見た平面図である。図８を矢印Ｚの方向から見た平面図である。内輪２Ａを下部側に位置した状態で、二組の内輪２Ａ、２Ｂと一個の外輪１とを締結治具１２によって一体的に締結した状態を示す断面図である。図１０の状態から内輪２Ａと外輪１を締結する締結治具１２を除去した状態を示す断面図である。図１１の状態から締結治具１２によって締結された内輪２Ｂと外輪１を吊り上げ、外輪１の軌道面３と内輪２Ａの円すいころ５間の弾性紐材料１１ｃ、１１ｄ、及び内輪２Ａの軌道面４と円すいころ５間の１１ａ、１１ｂを順次引き抜いた状態を示す断面図である。図１２の状態から内輪２Ｂと外輪１が締結治具１２によって締結した状態のまま内輪２Ｂと外輪１を吊り降ろした状態を示す断面図である。図１３の状態から内輪２Ａと外輪１を締結治具１２よって締結し、締結状態のまま反転させた状態を示す断面図である。図１４の状態から内輪２Ｂと外輪１の締結部材１２を除去した状態を示す断面図である。図１５の状態から内輪２Ａと外輪１を締結状態のまま、内輪２Ａと外輪１を上方に吊り上げ、内輪２Ｂの外輪軌道面３と円すいころ５間の弾性紐材料１１ｇ、１１ｈと、内輪２Ｂの内輪軌道面４と円すいころ５間の弾性紐材料１１ｅ、１１ｆを引き抜いた状態を示す断面図である。図１６の状態から外輪１と内輪２Ａを締結状態のまま吊り降ろした状態を示す断面図である。図１７の状態から外輪１と内輪２Ｂを締結治具１２によって締結し、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈの全ての除去作業が完了した状態を示す断面図である。

この発明は、単列の円すいころ軸受、組合せ円すいころ軸受（背面合せ、正面合せ）、複列円すいころ軸受（内向き；内輪複列、外向き；外輪複列）のいずれにも適用可能であるが、以下、大型の複列外向き円すいころ軸受に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、実施形態１の円すいころ軸受は、一個の複列の外輪１と、二組の内輪２Ａ、２Ｂと、外輪１の複列の外輪軌道面３に対向する内輪２Ａ、２Ｂの内輪軌道面４の間に介在された円すいころ５と、円すいころ５を一定間隔に保持する保持器６とによって構成される。

保持器６は、内輪軌道面４の周りに円環状に分割配置された複数のセグメントからなる。分割されたセグメント形式の保持器６は、周方向に長い長方形の枠形に形成され、その長辺間に並行に設けられた柱部の相互間に複数個所のポケットが形成され、各ポケットに円すいころ５を収容している。

内輪２Ａ、２Ｂは、前記内輪軌道面４の大径側に大鍔８、小径側に小鍔９が形成され、これらの大鍔８と小鍔９とによって円すいころ５の転動を案内している。内輪２Ａ、２Ｂは、小鍔９側が互いに間座１０を介して突き合うように配置される。

前記円すいころ軸受は、大型で質量が大きいため、搬送時や輸送時の振動により、円すいころ５と内輪軌道面４、及び、円すいころ５と外輪軌道面３が、金属接触によって損傷を受けるおそれがある。

このため、この発明では、円すいころ軸受に、次のような梱包手段を講じることにより、搬送時や輸送時における損傷を防止している。

この発明が適用した円すいころ軸受の梱包手段は、次のとおりである。

外輪１を組み付ける前の状態で、まず、図２に示すように、二組の内輪２Ａ、２Ｂの内の一方の内輪２Ａを大鍔８が下面側に位置するようにして水平置きし、水平置きした内輪２Ａの内輪軌道面４に、弾性紐材料１１ａ、１１ｂを２本、内輪軌道面４に沿って全周に配置する。

弾性紐材料１１ａ、１１ｂは、ニトリルゴム、ナイロン、ポリウレタンなどの弾性素材によって形成され、リング状又は端部が切り離された紐形状に形成されている。

この弾性紐材料１１ａ、１１ｂは、後述するように、外輪１と二組の内輪２Ａ、２Ｂとを締結治具１２により締結荷重が加えられて変形しても、外輪１の外輪軌道面３と円すいころ５、内輪２Ａ、２Ｂの内輪軌道面４と円すいころ５とが直接接触しないように、断面径又は厚みを少なくとも１ｍｍ以上に形成して、変形後に少なくとも５０％程度の断面径又は厚みを保持するようにしている。弾性紐材料１１ａ、１１ｂの断面形状は、丸形、角形又は平形のいずれでもよい。

次に、図３に示すように、弾性紐材料１１ａ、１１ｂが配置された内輪２Ａに、各ポケットに円すいころ５が収納されたセグメント形の保持器６を、内輪２Ａの内輪軌道面４の全周に組込み、内輪２Ａに組込まれた円すいころ５の外径面に、弾性紐材料１１ｃ、１１ｄを２本配置する。

そして、この後、図４に示すように、上面側から外輪１を落とし込み、締結治具１２により、内輪２Ａと外輪１を締結する。

締結治具１２は、内輪２Ａの下面にボルト１３によって固定される固定板１４と、この固定板１４と外輪１とを締結する締結ボルト１５とからなる。締結ボルト１５は、外輪１を貫通するように配置され、固定板１４と外輪１との間には、スペーサ１６を配置している。

次に、二組の内輪２Ａ、２Ｂの内の他方の内輪２Ｂを、図５に示すように、大鍔８が下面側に位置するようにして水平置きし、水平置きした内輪２Ｂの内輪軌道面４に、弾性紐材料１１ｅ、１１ｆを２本、内輪軌道面４に沿って全周に配置する。

次いで、図６に示すように、弾性紐材料１１ｅ、１１ｆが配置された内輪２Ｂに、各ポケットに円すいころ５が収納されたセグメント形の保持器６を、内輪２Ｂの内輪軌道面４の全周に組込み、内輪２Ｂに組込まれた円すいころ５の外径面に、弾性紐材料１１ｇ、１１ｈを２本配置する。

そして、先に、締結治具１２によって締結した内輪２Ａと外輪１を図７に示すように反転させて、図６に示す状態に組込んだ内輪２Ｂに、上部側から落とし込む。

この後、内輪２Ｂと外輪１を締結治具１２によって締結すると、図８に示すように、内輪２Ｂが下部側に位置した状態で、二組の内輪２Ａ、２Ｂと一個の外輪１とが一体的に締結され、締結状態で、円すいころ５と内輪軌道面４、及び、円すいころ５と外輪軌道面３とが弾性紐材料１１ａ〜１１ｈによって直接、金属接触せず、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈの緩衝作用により、搬送・輸送の際に、繰り返し振動を受けても、フレッティング摩耗が発生しないので、部品の損傷を効果的に防止できる。

内輪２Ａ、２Ｂと外輪１を締結する締結治具１２は、図９Ａ、図９Ｂに示すように、内輪２Ａ側と、内輪２Ｂ側に、それぞれ均等に３か所ずつ設けている。図９Ａは、図８のように締結した状態で、図８のＹ方向から見た図であり、図９Ｂは、図８のＺ方向から見た図であり、内輪２Ａ側と、内輪２Ｂ側で、締結治具１２は、６０度ずつずらして設けている。

次に、上記のように締結治具１２によって締結して梱包した円すいころ軸受を、需要者が開封して使用する場合には、次のような手順で、円すいころ５と内輪軌道面４、及び、円すいころ５と外輪軌道面３との間に配置された弾性紐材料１１ａ〜１１ｈを引き抜く。

弾性紐材料１１ａ〜１１ｈを引き抜くことにより、組立て状態の円すいころ軸受が得られるため、各部品を別々に梱包して搬送・輸送を行う場合のように、需要者側での組立ての手間が省けると共に、組立ての際の部品の損傷、組違い等のミスを未然に防止することができる。

以上の実施形態では、各軌道面に対し、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈを各２本ずつ配置したが、２本以上でもよく、また、軌道面と円すいころ５との金属接触を防止することができるのであれば一本でもよい。

以下、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈの引き抜き手順を、図１０に示すように、締結状態で内輪２Ａが下側にある状態から説明する。

まず、図１１に示すように、内輪２Ａと外輪１を締結する締結治具１２を除去する。

そして、図１１に示す状態では、内輪２Ｂと外輪１が締結治具１２によって締結されているので、この状態から、図１２に示すように、締結治具１２によって締結された内輪２Ｂと外輪１を、上方に数ミリ程度吊り上げ、外輪１の軌道面３と内輪２Ａの円すいころ５間の弾性紐材料１１ｃ、１１ｄ、及び内輪２Ａの軌道面４と円すいころ５間の１１ａ、１１ｂを順次引き抜く。

弾性紐材料１１ａ〜１１ｄの引き抜きは、弾性紐材料１１ａ〜１１ｄが端部のある紐形状の場合は、端部から行い、弾性紐材料１１ａ〜１１ｄがリング形状の場合は、リング形状の一か所を切断することにより、紐形状にして引き出す。

この後、図１３に示すように、内輪２Ｂと外輪１が締結治具１２によって締結した状態のまま、内輪２Ｂと外輪１を吊り降ろし、図１４に示すように、内輪２Ａと外輪１を締結治具１２よって締結し、締結状態のまま反転させる。この状態で、内輪２Ｂが下面側に位置する。

次いで、図１５に示すように、内輪２Ｂと外輪１の締結部材１２を除去する。

この後、図１６に示すように、内輪２Ａと外輪１を締結状態のまま、内輪２Ａと外輪１を数ミリ程度上方に吊り上げ、内輪２Ｂの外輪軌道面３と円すいころ５間の弾性紐材料１１ｇ、１１ｈと、内輪２Ｂの内輪軌道面４と円すいころ５間の弾性紐材料１１ｅ、１１ｆを順次引き抜く。

この後、図１７に示すように、外輪１と内輪２Ａを締結状態のまま吊り降ろす。

そして、図１８に示すように、外輪１と内輪２Ｂを締結治具１２によって締結することによって、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈの全ての除去作業が完了する。

この後、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈの全ての除去した円すいころ軸受は、使用する相手部材の都合に合わせて組立作業が進められる。

以上のように、この発明によれば、弾性紐材料１１ａ〜１１ｈを、端部から引き抜くことができるので、円すいころ５が収納されたセグメント形の保持器６を順次取り除いて、搬送・輸送の際に、内輪と外輪の軌道面と円すいころとの間に敷かれた緩衝シートを、一々取り除くようなことも必要がなく、作業効率が極めて良好である。

１外輪
２Ａ、２Ｂ内輪
３外輪軌道面
４内輪軌道面
５円すいころ
６保持器
８大鍔
９小鍔
１０間座
１１ａ〜１１ｈ弾性紐材料
１２締結治具
１３ボルト
１４固定板
１５締結ボルト
１６スペーサ

Claims

内輪と、これに対向した外輪と、前記内輪と外輪の各軌道面に介在する円すいころとからなる円すいころ軸受において、内輪と外輪の各軌道面と円すいころの間に弾性紐材料を周方向に配置し、弾性紐材料が、使用前の状態において、内輪と外輪の各軌道面と円すいころとの接触を防止し、使用時に引き抜かれることを特徴とする使用前の円すいころ軸受。
保持器が、円すいころが組込まれた複数のセグメントからなる請求項１記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料が、内輪と外輪の各軌道面の全周に亘って配置されている請求項１又は２記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料が、リング形状に形成されている請求項３に記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料が、内輪と外輪の各軌道面に複数本配置されている請求項１〜４のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料の断面形状が、丸形、又は角形、平形の形状で、断面径又は厚みが少なくとも１ｍｍ以上有する請求項１〜５のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料の素材が、ニトリルゴム、ナイロン、ポリウレタンなどの弾性体である請求項１〜６のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料は、内輪と外輪を締結部材により締結した使用前の梱包状態において変形しても、内輪と外輪の各軌道面と円すいころとの間に隙間を有する請求項１〜７のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。
弾性紐材料は、内輪と外輪を締結部材により締結した使用前の梱包状態において、締結前の断面径又は厚みの少なくとも５０％を保持する弾性体からなる請求項１〜８のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。
鉱山機械、建設機械、製紙機械、風力発電装置などの大型機器装置に使用される請求項１〜９のいずれかに記載の使用前の円すいころ軸受。