JP2008240942A - 円筒ころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの増大を抑えつつ、軸方向双方のアキシアル加重を支承できる構造を実現する。
【解決手段】外輪３ｂを、軌道輪１１ａと、鍔部４ｄを構成する別体の鍔輪とから構成する。このうち軌道輪１１ａは、内周面の軸方向中間部乃至一端部に円筒面状の外輪軌道２を、軸方向他端部に鍔部４ｃを、軸方向一端面に環状凹部１５を、それぞれ形成している。又、上記鍔部４ｄを構成する鍔輪の軸方向片側面でこの環状凹部１５と対向する部分に、環状凸部１６を形成している。そして、これら環状凹部１５と環状凸部１６とを締り嵌めで嵌合させる事で、上記軌道輪１１ａと上記鍔部４ｄを構成する為の鍔輪とを結合し、両鍔型の外輪３ｂを構成する。この外輪３ｂと両鍔型の内輪８とを各円筒ころ１０を介して組み合わせる事で、上記課題を解決できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば工作機械の主軸（スピンドル）等、各種回転機械装置の回転部材を回転自在に支持する為の円筒ころ軸受の改良に関する。具体的には、上記内輪及び上記外輪の両端面にそれぞれ１対ずつの鍔部を設ける事で軸方向双方のアキシアル荷重を受ける構造としつつ、製造コストの低減を図るものである。

各種回転機械装置の回転支持部に転がり軸受が組み込まれているが、大きなラジアル荷重が加わる回転支持部を構成する為の転がり軸受としては、転動体としてころを使用したラジアルころ軸受が使用されている。図５はこの様なラジアルころ軸受の１例として、例えば工作機械の回転支持部等に組み込む、円筒ころ軸受１を示している。この円筒ころ軸受１は、外輪３と、内輪８と、複数の円筒ころ１０とから成る。このうちの外輪３は、内周面の軸方向中間部に円筒面状の外輪軌道２を、同じく軸方向一端部に内向鍔部４を、同じく他端側に止め輪溝５を、それぞれ形成しており、この止め輪溝５に止め輪６を止着している。又、上記内輪８は、外周面の軸方向中間部に円筒面状の内輪軌道７を、同じく両端部に１対の外向鍔部９、９を、それぞれ設けて成る。

上記円筒ころ軸受１は、次の要領で組み立てられる。先ず、上記内輪８のうちで上記内輪軌道７の内径側に上記各円筒ころ１０を、円周方向に配置する。そして、これら各円筒ころ１０を上記外輪３に、上記内向鍔部４を有しない側から軸方向に、これら各円筒ころ１０の一端面がこの内向鍔部４の鍔面１４に突き合わされるまで外嵌する。この様にして組み立てられた円筒ころ軸受は、上記内輪８を回転軸に外嵌固定すると共に、上記外輪３をハウジング（図示せず）の取付部に内嵌固定する事によって、所定の箇所（回転支持部）に取り付けられる。

この様な構造を有する上記円筒ころ軸受１を所定の箇所へ取り付けた状態では、上記内輪８の外周面に形成した外向鍔部９の鍔面と、上記外輪３の一方の端部に設けた上記内向鍔部４の鍔面１４とにより、上記各円筒ころ１０の軸方向両端面を接触案内する事ができる為、上記内向鍔部４の鍔面１４に向かう方向のアキシアル荷重を受ける事ができる。但し、外輪３の他方の端部には内向鍔部を有しない為、逆方向のアキシアル荷重を受ける事はできない。その結果、一方向のアキシアル荷重しか受ける事ができない構造となる。

特許文献１には、図６に示す様な、外輪３ａの内周面の両端部に内向鍔部４ａ、４ｂを設ける事で、軸方向双方のアキシアル荷重を受けられる円筒ころ軸受１ａの構造が記載されている。この円筒ころ軸受１ａの外輪３ａは、軸方向一端部（図６の右端部）に内向鍔部４ａを設けた軌道輪１１と、軸方向他端部（図６の左端部）に別体に設けた鍔輪により構成される内向鍔部４ｂとから成る。更に、この軌道輪１１の外周面の軸方向他端面近くに、凹溝１２ａを設けている。又、上記内向鍔部４ｂを構成する別体の鍔輪の外周面に、凹溝１２ｂを設けている。そして、これら両凹溝１２ａ、１２ｂ同士の間に止め金１３を埋設して、上記軌道輪１１と上記内向鍔部４ｂを構成する別体の鍔輪とを結合固定し、上記外輪３ａとしている。

上述の様な構造であれば、軸方向双方のアキシアル荷重を受ける事が可能である。更に、上記軌道輪１１と上記内向鍔部４ｂを構成する別体の鍔輪とが上記止め金１３により結合固定されて、上記外輪３ａが構成されている為、搬送時又は取り付け時での取り扱いが容易である。しかし、上記止め金１３を別途製造する必要があり、又、この止め金１３を埋設する為の上記凹溝１２ａ、１２ｂを加工する工程が必要であり、製造コストが嵩む事が避けられない。

特開平９−８８９７０号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、軸方向双方のアキシアル荷重を支承できる構造を、製造コストの増大を抑えつつ実現すべく発明したものである。

本発明の円筒ころ軸受は、前述した従来から知られている円筒ころ軸受と同様に、外輪と、内輪と、複数のころとを備える。このうちの外輪は、内周面の軸方向中間部に円筒状の外輪軌道を、同じく両端部に１対の内向鍔部を、それぞれ設けている。又、上記内輪は、外周面の軸方向中間部に円筒状の内輪軌道を、同じく両端部に１対の外向鍔部を、それぞれ設けている。

特に、本発明の円筒ころ軸受に於いては、上記外輪に設けた１対の内向鍔部と上記内輪に設けた１対の外向鍔部と（合計４個の鍔部）のうちの少なくとも１個の鍔部を、当該鍔部を設けた外輪又は内輪である軌道輪と別体の、鍔輪により構成する。即ち、この鍔輪をこの軌道輪に対して締り嵌めで嵌合固定し、一体化する事により、上記内輪及び外輪のそれぞれの軸方向両端部周面に、１対ずつの鍔部を設けている。

上述の様な本発明の円筒ころ軸受を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、別体の鍔輪を組み付ける軌道輪の一部で、当該軌道輪に設けた軌道面と反対側の周面と軸方向端面とが交差する角部に環状凹部を、この角部から径方向及び軸方向に凹む状態で、全周に亙り設ける。そして、上記別体の鍔輪の軸方向片側面でこの環状凹部と対向する部分に全周に亙り軸方向に突出する状態で設けた環状凸部と、上記環状凹部とを嵌合固定する。
或は、請求項３に記載した様に、別体の鍔輪を組み付ける軌道輪の軸方向端面で、当該軌道輪に設けた軌道面と反対側端部に円環状の環状凸部を、全周に亙り軸方向に突出する状態で設ける。そして、この環状凸部と、上記別体の鍔輪の軸方向片側面でこの環状凸部と対向する部分に全周に亙り、径方向及び軸方向に凹む状態で全周に亙り設けた、環状凹部とを嵌合固定する。

上述の様に構成する本発明の円筒ころ軸受によれば、内輪及び外輪の、互いに対向する周面の両端部に、それぞれ１対ずつの鍔部を設けている為、両方向のアキシアル荷重を支承する事が可能となる。
又、上述の様に締り嵌めにより、軌道輪と鍔輪とを一体的に結合固定している為、搬送時又は取り付け時での取り扱いが容易となる。又、上記軌道輪と鍔輪とを結合する為の、独立した別部材が不要になる他、これら軌道輪と鍔輪とを結合固定する為の加工が容易となり、コストの低減を図れる。
従って、本発明によれば、軸方向双方のアキシアル荷重を受ける事ができる円筒ころ軸受を、製造コストの増大を抑えつつ実現できる。

[実施の形態の第１例]
図１〜２は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、円筒ころ軸受１ｂを構成する外輪３ｂの本体部分である軌道輪１１ａと、同じくこの外輪３ｂの端部内周面に設けられる内向鍔部４ｄを構成する別体の鍔輪との結合部の構造を工夫する事により、製造コストの増大を抑えつつ、軸方向双方のアキシアル荷重を支承可能な構造を実現する点にある。その他の部分の構成及び作用は、前述の図６に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合、上記外輪３ｂは、軌道輪１１ａと、別体の鍔輪により形成される内向鍔部４ｄとから成る。このうち軌道輪１１ａは、内周面の軸方向中間部乃至一端部（図１の左端部）に円筒面状の外輪軌道２を、同じく他端部に一体型の内向鍔部４ｃを、それぞれ形成している。又、上記軌道輪１１ａの外周面の軸方向一端部に、環状凹部１５を形成している。この環状凹部１５は、上記内向鍔部４ｄを構成する為の別体の鍔輪を組み付けるべき上記軌道輪１１ａの一部で、当該軌道輪１１ａに設けた外輪軌道２と反対側の周面である外周面と、軸方向端面とが交差する角部に、この角部から径方向及び軸方向に凹む状態で、全周に亙り設けられている。
又、上記内向鍔部４ｄを構成する為の、別体の鍔輪には、上記軌道輪１１ａと対向する軸方向片側面の外径側端部に環状凸部１６を、全周に亙り軸方向に突出する状態で形成している。
そして、上記環状凹部１５に上記環状凸部１６を、締り嵌めて外嵌する事により、上記軌道輪１１ａに、上記内向鍔部４ｄを構成する為の別体の鍔輪を結合固定して、上記外輪３ｂを構成している。尚、上記外嵌作業を、焼き嵌め又は冷し嵌めにより行なう事は、必要とする嵌合強度を確保する面からは好ましい。

上述の様に構成する本例の円筒ころ軸受１ｂによれば、上記軌道輪１１ａに上記環状凹部１５を、上記鍔部４ｄを構成する為の別体の鍔輪に上記環状凸部１６を、それぞれ形成する事により、他の結合部材及び結合部材を埋設する為の面倒な加工を必要とする事なく、上記軌道輪１１ａと上記鍔輪とを一体化して、内周面両端部に内向鍔部４ｃ、４ｄを備えた外輪３ｂとする事ができる。そして、この様な外輪３ｂと、外周面の両端部にそれぞれ外向鍔部９、９を備えた内輪８とを、複数個のころ１０を介して組み合わせて成る円筒ころ軸受は、軸方向双方のアキシアル荷重を支承する事が可能である。
更に、上述の様な円筒ころ軸受は、上記内向鍔部４ｄを構成する鍔輪を、軌道輪１１ａと一体化して、内周面両端部に内向鍔部４ｃ、４ｄを備えた外輪３ｂとしている為、搬送時又は取り付け時での取り扱いが容易となると共に、製造コストを抑えられる。
従って、軸方向双方のアキシアル荷重を受ける事ができる円筒ころ軸受を、製造コストの増大を抑えつつ実現できる。

［実施の形態の第２例］
図３は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、内輪８ａの軸方向一端（図３の左端）部の外向鍔部４ｆを、別体の鍔輪により構成している。即ち、上述した第１例の場合とは径方向に関する内外を逆にして、第１例と同様の効果を得られる様にしている。

具体的には、内輪８ａを、軌道輪１１ｂと、鍔部４ｆを構成する為の別体の鍔輪とから構成している。このうち軌道輪１１ｂは、外周面の軸方向中間部乃至一端部（図３の左端部）に円筒面状の内輪軌道７を、同じく他端部（図３の右端部）に鍔部４ｅを、内周面の輪方向一端部に環状凹部１５ａを、それぞれ形成している。この環状凹部１５ａは、上記鍔部４ｆを構成する為の別体の鍔輪を組み付けるべき上記軌道輪１１ｂの一部で、この軌道輪１１ｂの内周面と軸方向一端面とが交差する角部に、この角部から径方向及び軸方向に凹む状態で、全周に亙り設けられている。
又、上記鍔部４ｆを構成する為の別体の鍔輪の軸方向片側面の内径寄り端部で、上記環状凹部１５ａと対向する部分に環状凸部１６を、全周に亙り軸方向に突出する状態で形成している。
そして、上記環状凹部１５ａと上記環状凸部１６とを、締り嵌めで嵌合させる事により、上記軌道輪１１ｂと、上記鍔部４ｆを構成する別体の鍔輪とを結合固定して、上記内輪８ａを構成している。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
図４は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、軌道輪１１ｃの軸方向端面に環状凸部１６を設け、鍔部４ｇを構成する為の別体の鍔輪の軸方向側面に環状凹部１５ｂを設ける事で、上記軌道輪１１ｃと別体の鍔輪とを、締り嵌めにより結合固定し、外輪３ｃを構成している。その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例と同様である。

尚、図示は省略するが、請求項１、３に対応すべく、内輪側に環状凸部を設ける事も可能である。即ち、内輪を構成する軌道輪に環状凸部を、同じく鍔部を構成する為の別体の鍔輪に環状凹部を、それぞれ設ける事もできる。

本発明は、保持器を有しない総ころ型の円筒ころ軸受だけでなく、保持器を有する保持器付円筒こと軸受や、セパレータを有する円筒ころ軸受にも適用可能である。

本発明の実施の形態の第１例を示す、円筒ころ軸受の断面図。 図１のａ部拡大断面図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。 同第３例を示す、図２と同様の図。 従来構造の第１例を示す、円筒ころ軸受の断面図。 同じく第２例を示す、円筒ころ軸受の断面図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 円筒ころ軸受
２ 外輪軌道
３、３ａ〜３ｃ 外輪
４、４ａ〜４ｇ 内向鍔部
５ 止め輪溝
６ 止め輪
７ 内輪軌道
８、８ａ 内輪
９ 外向鍔部
１０ 円筒ころ
１１、１１ａ〜１１ｃ 軌道輪
１２ａ、１２ｂ 凹溝
１３ 止め金
１４ 鍔面
１５、１５ａ、１５ｂ 環状凹部
１６ 環状凸部

Claims (3)

1. 内周面の軸方向中間部に円筒状の外輪軌道を、同じく両端部に１対の内向鍔部を、それぞれ設けた外輪と、外周面の軸方向中間部に円筒状の内輪軌道を、同じく両端部に１対の外向鍔部を、それぞれ設けた内輪と、この内輪軌道と上記外輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の円筒ころとを備えた円筒ころ軸受に於いて、上記両内向鍔部と上記両外向鍔部とのうちの少なくとも１個の鍔部は、当該鍔部を設けた外輪又は内輪である軌道輪と別体に構成された円環状の鍔輪を、この軌道輪に対し締り嵌めで嵌合固定して成るものである事を特徴とする円筒ころ軸受。
2. 別体の鍔輪を組み付ける軌道輪の一部で、当該軌道輪に設けた軌道面と反対側の周面と軸方向端面とが交差する角部に、この角部から径方向及び軸方向に凹む状態で全周に亙り設けた環状凹部と、上記別体の鍔部の軸方向片側面でこの環状凹部と対向する部分に全周に亙り軸方向に突出する状態で設けた環状凸部とを嵌合固定している、請求項１に記載した円筒ころ軸受。
3. 別体の鍔輪を組み付ける軌道輪の軸方向端面で、当該軌道輪に設けた軌道面と反対側端部から全周に亙り軸方向に突出する状態で設けた円環状の環状凸部と、上記別体の鍔部の軸方向片側面でこの環状凸部と対向する部分に全周に亙り径方向及び軸方向に凹む状態で全周に亙り設けた環状凹部とを嵌合固定している、請求項１に記載した円筒ころ軸受。

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