特開 2015-227669 円筒ころ軸受の挿抜治具、分解方法、および組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-227669(P2015-227669A)

(43)【公開日】2015年12月17日

(54)【発明の名称】円筒ころ軸受の挿抜治具、分解方法、および組立方法

(51)【国際特許分類】

   F16C 43/04 20060101AFI20151120BHJP

   F16C 19/26 20060101ALI20151120BHJP

【ＦＩ】

   F16C43/04

   F16C19/26

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-112379(P2014-112379)

(22)【出願日】2014年5月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000005197

【氏名又は名称】株式会社不二越

(74)【代理人】

【識別番号】110000349

【氏名又は名称】特許業務法人 アクア特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高野 浩二

【テーマコード（参考）】

3J117

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J117AA04

3J117AA10

3J117HA04

3J701AA13

3J701AA24

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA52

3J701BA80

3J701FA46

(57)【要約】

【課題】大きく重い円筒ころ軸受であっても、ころ付き保持器を容易に挿抜することが可能な挿抜治具、分解方法、および組立方法を提供する。
【解決手段】円筒ころ軸受の挿抜治具１００であって、円筒ころ軸受２００をその軸が略水平になる姿勢に設置する台座１１０と、部分円筒形状の薄板からなり円筒ころ軸受２００の円筒ころ２０６と外輪２０２の間に挿入される挿入板１３０と、挿入板１３０を円筒ころ軸受２００の軸を中心に回転させる回転機構とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒ころ軸受の挿抜治具であって、
円筒ころ軸受をその軸が略水平になる姿勢に設置する台座と、
部分円筒形状の薄板からなり前記円筒ころ軸受の円筒ころと外輪の間に挿入される挿入板と、
前記挿入板を前記円筒ころ軸受の軸を中心に回転させる回転機構とを有することを特徴とする円筒ころ軸受の挿抜治具。

【請求項2】

前記挿入板の先端の両端に、部分円筒形状の角を切り欠いた形状の傾斜を有することを特徴とする請求項１に記載の円筒ころ軸受の挿抜治具。

【請求項3】

円筒ころ軸受の分解方法であって、
円筒ころ軸受をその軸が略水平になる姿勢とし、保持器に複数の円筒ころを組み付けたころ付き保持器において上側の円筒ころを下方に落下させた状態で、
部分円筒形状の薄板からなる挿入板を上側の円筒ころと外輪の間に挿入し、
前記挿入板および円筒ころ軸受を、該挿入板が下側になるまで回転させ、
前記ころ付き保持器を前記挿入板に乗せた状態で、該挿入板を前記外輪から抜き取ることを特徴とする円筒ころ軸受の分解方法。

【請求項4】

円筒ころ軸受の組立方法であって、
部分円筒形状の薄板からなる挿入板に、保持器に複数の円筒ころを組み付けたころ付き保持器を乗せて、
円筒ころ軸受の外輪およびころ付き保持器をその軸が略水平となる姿勢として、前記挿入板にのせた前記ころ付き保持器を前記外輪に挿入し、
前記挿入板および円筒ころ軸受を、該挿入板が上側になるまで回転させ、
前記ころ付き保持器を前記外輪の中に残して前記挿入板を前記外輪から抜き取ることを特徴とする円筒ころ軸受の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円筒ころ軸受のころ付き保持器を挿抜するための挿抜治具、分解方法、および組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

円筒ころ軸受にあっては、複数の円筒ころを保持して、円筒ころの姿勢および間隔を維持するための保持器が用いられている。この種のころ軸受は、円筒ころの安定した回転を維持するとともに、組立が容易であるほか、保守・点検時に軸受を分解することも容易となるため、鉄道車両の主電動機や車輪用の軸受として古くから使用されている。

【0003】

例えば特許文献１には、保持器に複数のポケットを設け、各ポケットに転動体（円筒ころ）を保持することにより、転動体を転動自在に、かつ保持器の径方向に移動可能に保持した転がり軸受が記載されている。なお特許文献１に記載の保持器では、隣り合う第１のポケットと第２のポケットで、転動体を保持する径方向の位置を異ならせている。これにより、転動体を保持器に押しこむ際に、転動体の脱落を防止するための抑え片が、隣りのポケットに収容された転動体によって逆方向に押圧されることがない。したがって比較的軽い力で抑え片を弾性変形させて転動体を押し込むことができるとともに、抑え片と転動体との当接圧も小さくなって転動体の表面を傷つけにくくなると説明されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３２６１８１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

円筒ころ軸受の外輪には、円筒ころの軸方向の移動を規制するつば（フランジ）が設けられている場合がある。また、外輪の開口端に円筒ころを抑えるラビリンスシールが取り付けられている場合もある。このような外輪を用いた円筒ころ軸受の分解・組立をする場合には、円筒ころを保持器の径方向内側に寄せた状態で、ころ付き保持器を外輪に対して挿抜する必要がある。特に分解する際に、外輪の内部にあるつば付き保持器においてすべての円筒ころを内側に寄せることは難しい。従来は確立された分解方法がなく、外輪と保持器の間にヘラをさしこんで円筒ころを内側に寄せたり、軸受を寝かせて（軸方向を上下にして）振れ回したりすることによって円筒ころを内側に寄せている。

【0006】

しかしながら、外輪と保持器の間にヘラを差し込む場合は、これらの隙間がわずかであるため、慎重な作業が必要となり作業効率が悪い。また軸受を振れ回して円筒ころを内側に寄せる場合は、小さな軽い軸受であれば容易であるが、大きな重い軸受では作業が困難である。

【0007】

そこで本発明は、大きく重い円筒ころ軸受であっても、ころ付き保持器を容易に挿抜することが可能な挿抜治具、分解方法、および組立方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、円筒ころ軸受の挿抜治具であって、円筒ころ軸受をその軸が略水平になる姿勢に設置する台座と、部分円筒形状の薄板からなり円筒ころ軸受の円筒ころと外輪の間に挿入される挿入板と、挿入板を円筒ころ軸受の軸を中心に回転させる回転機構とを有することを特徴とする。

【0009】

なお、本発明にかかる挿抜治具が対象としている円筒ころ軸受は、外周面に軌道を有する内輪と、内周面に軌道を有する外輪と、各軌道の間を転動自在に介在する複数の円筒ころと、各円筒ころを円周方向に離間して転動自在に保持する保持器とを備え、保持器は、径方向の両側が開口する複数のポケット内に円筒ころを１個ずつ保持するものであり、かつ、円筒ころはポケット内で径方向に移動可能になっているものである。

【0010】

上記構成によれば、ころ付き保持器の上側の円筒ころは自重で下方に移動し、外輪と保持器の間に隙間ができる。したがって、円筒ころを傷つけることなく挿入板を上側の円筒ころと外輪との間に挿入することができる。そして挿入板および円筒ころ軸受を回転させることによって挿入板にころ付き保持器を乗せることができ、容易にころ付き保持器を外輪から抜き取ることができる。また円筒ころ軸受を組み立てる際にも、ころ付き保持器を挿入板に乗せればすべての円筒ころが径方向内側に移動していることから、容易に外輪に挿入することができる。

【0011】

また、挿入板の先端の両端に、部分円筒形状の角を切り欠いた形状の傾斜を有することが好ましい。

【0012】

これにより、特に斜め上方の円筒ころが径方向内側に移動していなかったとしても、傾斜によって内側に移動させることができるため、円滑に挿入板を差し込むことが可能となる。

【0013】

本発明の他の代表的な構成は、円筒ころ軸受の分解方法であって、円筒ころ軸受をその軸が略水平になる姿勢とし、保持器に複数の円筒ころを組み付けたころ付き保持器において上側の円筒ころを下方に落下させた状態で、部分円筒形状の薄板からなる挿入板を上側の円筒ころと外輪の間に挿入し、挿入板および円筒ころ軸受を、該挿入板が下側になるまで回転させ、ころ付き保持器を挿入板に乗せた状態で、挿入板を外輪から抜き取ることを特徴とする。

【0014】

上記構成によれば、ころ付き保持器の上側の円筒ころは自重で下方に移動し、外輪と保持器の間にも隙間ができるため、挿入板を円筒ころと外輪との間に容易に挿入することができる。そして挿入板および円筒ころ軸受を、該挿入板が下側になるまで回転させることにより、ころ付き保持器の上側になった円筒ころも落下するため、すべての円筒ころを径方向内側に移動させることができる。このようにして挿入板によってころ付き保持器をすくい上げることができる。この状態で挿入板を外輪から抜き取ることにより、容易にころ付き保持器を外輪から抜き取ることができる。

【0015】

本発明の他の代表的な構成は、円筒ころ軸受の組立方法であって、部分円筒形状の薄板からなる挿入板に、保持器に複数の円筒ころを組み付けたころ付き保持器を乗せて、円筒ころ軸受の外輪およびころ付き保持器をその軸が略水平となる姿勢として、挿入板にのせたころ付き保持器を外輪に挿入し、挿入板および円筒ころ軸受を、該挿入板が上側になるまで回転させ、ころ付き保持器を外輪の中に残して挿入板を外輪から抜き取ることを特徴とする。

【0016】

上記構成によれば、ころ付き保持器を挿入板に乗せたとき、上側の円筒ころは自重によって径方向内側に移動し、下側の円筒ころは挿入板に押されて径方向内側に移動する。したがって、すべての円筒ころが径方向内側に移動していることから、容易にころ付き保持器を外輪に挿入することができる。そして挿入板を回転させてころ付き保持器を外輪の中に落としこむことにより、容易に組立を行うことができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明にかかる円筒ころ軸受の挿抜治具、分解方法、および組立方法によれば、大きく重い円筒ころ軸受であっても、ころ付き保持器を容易に挿抜することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】円筒ころ軸受の挿抜治具の全体構成を示す斜視図である。

【図2】挿抜治具の分解斜視図である。

【図3】円筒ころ軸受の概略構成を説明する部分断面分解図である。

【図4】円筒ころ軸受の分解方法について説明する図である。

【図5】円筒ころ軸受の分解方法について説明する図である。

【図6】円筒ころ軸受の分解方法について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示または説明を省略する。

【0020】

図１は円筒ころ軸受の挿抜治具１００の全体構成を示す斜視図、図２は挿抜治具１００の分解斜視図である。

【0021】

図１（ａ）および図２に示すように、本実施形態にかかる挿抜治具１００は、大別すると、台座１１０と、反転軸１２０と、挿入板１３０を備えている。

【0022】

台座１１０は、底板となるベース１１２に、ハウジング１１４を立設している。ハウジング１１４には、反転軸１２０を回転可能に嵌合させるための回転穴１１４ａが設けられている。またベース１１２の上面に沿って、ハウジング１１４の前方側に、２本のローラ１１６が配置されている。ローラ１１６は後述する円筒ころ軸受２００（図３参照）を乗せるためにある。ローラ１１６の上では、円筒ころ軸受２００を回転させる操作と、円筒ころ軸受２００をローラ１１６の軸方向（挿入板１３０に対して離接する方向）にすべらせる操作が行われる。

【0023】

図２に示すように、反転軸１２０は、ハウジング１１４の回転穴１１４ａに回転可能に嵌合するスリーブ１２２と、スリーブ１２２の後方端に設けられたフランジ１２４、および反転軸１２０を回転させるための取っ手１２６から構成されている。フランジ１２４の外径は回転穴１１４ａの内径よりも大きく形成されていて、反転軸１２０はハウジング１１４の前方側に脱落しない。またフランジ１２４の後方側に配置される抑え蓋１１８がハウジング１１４に締結固定されていて、反転軸１２０はハウジングの後方側にも脱落しない。

【0024】

ハウジング１１４の後方側には切り欠き１１４ｂが設けられていて、ハウジング１１４に反転軸１２０と抑え蓋１１８と取り付けたとき、取っ手１２６が切り欠き１１４ｂの中で移動可能となっている。切り欠き１１４ｂは、回転穴１１４ａの中心に対して１８０°切り欠かれている。したがって図１（ａ）（ｂ）に示すように、取っ手１２６を１８０°回転させることができ、これに伴って反転軸１２０が１８０°回転する。すなわち、ハウジング１１４と１２０によって、挿入板１３０を台座１１０に対して円筒ころ軸受２００の軸を中心に回転させる回転機構が構成されている。

【0025】

反転軸１２０のスリーブ１２２の先端（前方側）には、挿入板１３０が取り付けられている。挿入板１３０は部分円筒形状の薄板からなり、後述する円筒ころ２０６と外輪２０２の間に挿入される。部分円筒形状とは、円筒を軸方向に（縦に）分割した形状である。本実施形態において挿入板１３０は、スリーブ１２２の中心に対して１８０°の部分円筒形状となっている。また挿入板１３０はスリーブ１２２の外周面に沿う形状（半径）となっていて、スリーブ１２２よりも前方に突出している。挿入板１３０の先端１３０ａの両端には、部分円筒形状の角を切り欠いた形状の傾斜１３０ｂを有している。換言すれば、傾斜１３０ｂは、先端１３０ａの端部に行くに従って後退する切り欠きである。

【0026】

図３は円筒ころ軸受２００の概略構成を説明する部分断面分解図である。図３（ａ）に示すように、円筒ころ軸受２００は複列のころであって、ころ付き保持器２３０を２組有している。ころ付き保持器２３０とは、保持器２１０にあらかじめ複数の円筒ころ２０６を組み付けたアセンブリである。円筒ころ軸受２００は、内周面に軌道２０２ａ、２０２ｂを有する外輪２０２と、外周面に軌道２０４ａを有する内輪２０４を備える。円筒ころ２０６は、軌道輪である外輪２０２、内輪２０４の各軌道２０２ａ、２０２ｂ、２０４ａ間に転動自在に介在する。

【0027】

外輪２０２の内周面の中央には、２列の円筒ころ２０６の軸方向の移動を規制するために、内径側に突出する外輪中つば２０２ｃが設けられている。内輪２０４の軸方向の一端には外径側に突出するつば２０４ｂが設けられている。内輪２０４の他端には、内輪２０４をころ付き保持器２３０の中に挿入するために、つばを設けることができない。そこで他端側には、外輪２０２にころ止めのラビリンスシール２３２が取り付けられる（図４参照）。

【0028】

保持器２１０は、各円筒ころ２０６を円周方向に離間して転動自在に保持する。保持器２１０は、円筒ころ２０６を保持するポケット２２０が円周方向に所定の間隔で複数形成された環状の保持器本体２１２と、この保持器本体２１２の軸方向片側にあてられた円環蓋２２８から構成されている。保持器本体２１２は、ポケット２２０を形成する柱部２１４と、柱部２１４を接続する円環部２１６から構成されている。ポケット２２０は、円筒ころ２０６を１個ずつ回転自在に保持する。保持器本体２１２に円環蓋２２８があてられていない状態では、ポケット２２０は軸方向に開口する。円環蓋２２８は、リベット２２８ａによって保持器本体２１２の柱部２１４に固定される。

【0029】

また図３（ｂ）に示すように、ポケット２２０は径方向の両側が開口している。ポケット２２０の外周側の開口幅ｗ１および内周側の開口幅ｗ２は、円筒ころ２０６の直径Ｄよりも狭く形成されている。これにより円筒ころ２０６は保持器２１０から脱落することなく、ポケット２２０内で転動自在に、かつ径方向に移動可能に保持されている。

【0030】

次に、挿抜治具１００を用いて円筒ころ軸受２００からころ付き保持器２３０を分離する分解方法について説明する。図４、図５、および図６は円筒ころ軸受の分解方法について説明する図である。

【0031】

まず、図４（ａ）に示すように、円筒ころ軸受２００を台座１１０のローラ１１６の上に、その軸が略水平になる姿勢（縦置き）に設置する。このとき円筒ころ軸受２００は、片側（挿入板１３０側）を開放していて、複列のころ付き保持器２３０のうち１つを抜き取っている。円筒ころ軸受２００の開放した端部と、挿入板１３０は対向している。円筒ころ軸受２００の他方側（図４（ａ）の紙面手前側）にはころ止めのラビリンスシール２３２が取り付けられていて、内部に１組のころ付き保持器２３０が収容されている。挿抜治具１００においては、取っ手１２６を操作して反転軸１２０を回転させ、挿入板１３０を上側に位置させている。

【0032】

図４（ｂ）および図５は挿抜治具１００および円筒ころ軸受２００の断面図である。図４（ｂ）に示すように、円筒ころ軸受２００に収容されたころ付き保持器２３０は、外側はラビリンスシール２３２によって、内側は外輪中つば２０２ｃによって移動を規制されている。したがって従来は、ラビリンスシール２３２を分解して取り外さなくては、中にあるころ付き保持器２３０を取り出すことができなかった。

【0033】

そこで本実施形態では、円筒ころ軸受２００をローラ１１６上でスライドさせて、挿入板１３０を外輪２０２の中に挿入する。このとき、円筒ころ軸受２００を台座１１０に縦置きに設置しているため、ころ付き保持器２３０の上側の円筒ころ２０６は自重によって下方（径方向内側）に落下し、円筒ころ２０６と外輪中つば２０２ｃとの間に隙間ができる。したがって図５（ａ）に示すように、円筒ころ２０６を傷つけることなく、挿入板１３０を円筒ころ２０６と外輪中つば２０２ｃの間に容易に挿入することができる。

【0034】

なおころ付き保持器２３０において、真上にある円筒ころ２０６は自重によって下方に落下するが、斜め上にある円筒ころ２０６は必ずしも落下しない場合がある。しかし挿入板１３０の先端１３０ａに形成された傾斜１３０ｂにより、挿入板１３０を挿入する動作に伴って、斜め上にある円筒ころ２０６も径方向内側に寄せられる。このように、円筒ころ２０６が径方向内側に移動していなかったとしても、円滑に挿入板１３０を差し込むことができる。なお、挿入板１３０の先端１３０ａのうちどの程度を傾斜１３０ｂにするかについては適宜である。目安として、ころ付き保持器２３０において上から４５°程度あたりから円筒ころ２０６が落下しにくくなるため、挿入板１３０（本実施形態では１８０°）の中心から左右４５°（合計９０°）より外側を傾斜１３０ｂにするとよい。

【0035】

そして図５（ｂ）に示すように、取っ手１２６を操作して反転軸１２０を回転させ、挿入板１３０を下側に移動させる。このとき、円筒ころ軸受２００も反転軸１２０と共に回転させる。すなわちころ付き保持器２３０と挿入板１３０は相対的には回転しない。これにより、挿入板１３０の上にころ付き保持器２３０を乗せた状態となる。すると、回転によってころ付き保持器２３０の上側になった円筒ころ２０６は重力によって下方に落下するため、結果的にすべての円筒ころを径方向内側に移動させることができる。

【0036】

この状態で、図６に示すように、外輪２０２をローラ１１６上でスライドさせて引くことにより、挿入板１３０を外輪２０２から抜き取る。するところ付き保持器２３０は挿入板１３０の上に残るため、容易にころ付き保持器２３０と外輪２０２とを分離させることができる。

【0037】

円筒ころ軸受２００の組立方法は、上記の分解方法を逆の手順で実行することにより実施することができる。

【0038】

すなわち、まず図６に示されているように、挿入板１３０にころ付き保持器２３０を乗せる。次に、外輪２０２をその軸が略水平となる姿勢として、台座１１０のローラ１１６の上に乗せる。そして外輪２０２をスライドさせて、図５（ｂ）のように挿入板１３０にのせたころ付き保持器２３０を外輪２０２に挿入する。それから図５（ａ）のように、取っ手１２６を操作して挿入板１３０を円筒ころ軸受２００の軸を中心に上側まで回転させる。このとき、円筒ころ軸受２００も反転軸１２０と共に回転させる。するところ付き保持器２３０の下方の円筒ころ２０６が外輪２０２の中に落下するので、円筒ころ２０６の端面が外輪中つば２０２ｃに引っかかるようになる。そして図４（ｂ）のように外輪２０２を引くことにより、図４（ａ）のように外輪２０２の中にころ付き保持器２３０を残して、挿入板１３０のみが抜き取られる。

【0039】

このように、ころ付き保持器２３０を挿入板１３０に乗せたとき、上側の円筒ころ２０６は自重によって径方向内側に移動し、下側の円筒ころ２０６は挿入板１３０に押されて径方向内側に移動する。すべての円筒ころ２０６が径方向内側に移動していることから、ころ付き保持器２３０を外輪２０２に容易に挿入することができ、簡単に円筒ころ軸受２００の組立を行うことができる。

【0040】

なお、上記実施形態においては複列の軸受を例に挙げて説明したが、単列の軸受であっても同様に本発明を適用可能である。また、円筒ころ軸受２００をスライドさせるように説明したが、挿入板１３０の方を移動させて円筒ころ軸受２００に挿入してもよい。また、挿入板１３０の回転機構を、手動ではなくモーター駆動としてもよい。

【0041】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、円筒ころ軸受のころ付き保持器を挿抜するための挿抜治具、分解方法、および組立方法に関する。

【符号の説明】

【0043】

１００…挿抜治具、１１０…台座、１１２…ベース、１１４…ハウジング、１１４ａ…回転穴、１１４ｂ…切り欠き、１１６…ローラ、１１８…抑え蓋、１２０…反転軸、１２２…スリーブ、１２４…フランジ、１２６…取っ手、１３０…挿入板、１３０ａ…先端、１３０ｂ…傾斜、２００…円筒ころ軸受、２０２…外輪、２０２ａ…軌道、２０２ｂ…軌道、２０２ｃ…外輪中つば、２０４…内輪、２０４ａ…軌道、２０４ｂ…つば、２０６…円筒ころ、２１０…保持器、２１２…保持器本体、２１４…柱部、２１６…円環部、２２０…ポケット、２２８…円環蓋、２２８ａ…リベット、２３０…ころ付き保持器、２３２…ラビリンスシール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】