特開 2023-72404 ころ軸受

(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】P2023072404

(43)【公開日】2023-05-24

(54)【発明の名称】ころ軸受

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/58 20060101AFI20230517BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20230517BHJP

   F16C 33/64 20060101ALI20230517BHJP

【ＦＩ】

F16C33/58

F16C19/36

F16C33/64

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021184946

(22)【出願日】2021-11-12

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】植松 俊一

(72)【発明者】

【氏名】河野 右近

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA12

3J701AA16

3J701AA25

3J701AA32

3J701AA42

3J701AA54

3J701AA62

3J701BA51

3J701BA53

3J701BA57

3J701BA64

3J701FA15

3J701GA60

(57)【要約】

【課題】内輪ボス部と鍔部材との締結部への高応力の発生を防止できるころ軸受を提供する。
【解決手段】ころ軸受は、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、内周面に外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面と外輪軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、を備える。内輪の軸方向一端部には、内輪と一体である鍔部が形成され、内輪の軸方向他端部には、内輪軌道面よりも軸方向他端側に突出する内輪ボス部が形成され、内輪ボス部には、内輪と別体である鍔部材が、軸方向に延びる締結部材により締結され、締結部材は、軸方向において、内輪軌道面と重ならない。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、
を備えるころ軸受であって、
前記内輪の軸方向一端部には、前記内輪と一体である鍔部が形成され、
前記内輪の軸方向他端部には、前記内輪軌道面よりも軸方向他端側に突出する内輪ボス部が形成され、
前記内輪ボス部には、前記内輪と別体である鍔部材が、軸方向に延びる締結部材により締結され、
前記締結部材は、軸方向において、前記内輪軌道面と重ならない
ことを特徴とするころ軸受。

【請求項2】

前記締結部材は、前記内輪ボス部と前記鍔部材とを軸方向に締結する
請求項１に記載のころ軸受。

【請求項3】

前記ころ軸受は円すいころ軸受であり、
前記鍔部は、前記内輪の大鍔を構成し、
前記鍔部材は、前記内輪の小鍔を構成する
請求項１又は２に記載のころ軸受。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ころ軸受に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、産業機械においては、機能や価格だけでなくライフサイクルコストが重要視されている。このため産業機械に組み付けるころ軸受に対しても、補修や再利用の要求が増えており、点検するために分解可能な軸受構造が求められている。

【0003】

特許文献１に記載の円すいころ軸受は、内輪軌道面を有する内輪と、外輪軌道面を有する外輪と、内輪軌道面及び外輪軌道面間を転動する転動体である複数の円錐ころと、円錐ころを周方向等間隔に保持するための保持器と、を備える。内輪の大径側端部に大鍔が一体に形成されるとともに、内輪の小径側端部に、円錐ころの脱落を防止する、別体の小鍔部材が設けられる。小鍔部材は、ボルトによって内輪に係止される。したがって、円すいころ軸受の内部の点検や保持器の交換の際には、小鍔部材を取り外すことによって、分解することができる。

【0004】

ころ軸受において、プレス加工によって製作される、かご型保持器を用いることがある。円すいころ軸受において内輪に小鍔があり、内輪ところと保持器を組んで組立体にする場合、まず、保持器の各ポケットにころを収容し、仮組立体とし、次いで、該仮組立体に内輪を組み込むときに、各ポケットに組んだころの内接円径が小つばの外径よりも小であるために、組み込めない。そこで、保持器の底押しと呼ばれる工程を加えて、ころの内接円径を大きくするよう保持部の柱を金型などにより半径方向に広げる。その後、ころと保持器と内輪を組み、さらに、いったん広げたころの内接円径を小にするため、金型で柱を半径方向へ狭める。これを加締め工程と呼んでいるが、この工程を経ることによって、前記の組立体は分解してしまう(ころバレと呼ばれる)ことはなくなる。

【0005】

このように、円すいころ軸受においては、円すいころ及び保持器を内輪に組み込むために、保持器を所定の寸法に成形した後に、保持器の柱部を底押し（底拡げ）及び加締めにより、２回にわたって塑性変形させる必要があるため、その調整に工数が掛かる上に保持器の精度に悪影響を及ぼすおそれがある。

【0006】

特に大型の円すいころ軸受においては、底押し（底拡げ）や加締め加工の金型が大型化するとともに、加工に必要なプレス機械も大型のものが必要となるので、製造コストが増大する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４－１９０３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１の円すいころ軸受では、小鍔部材をボルトで内輪に組付けた際に、ボルトと内輪軌道面とが軸方向において重なり、ボルト締結部が内輪軌道面の径方向直下に配置される。そのため、使用時に軸受軌道面に大荷重が発生した場合、ボルト締結部に高応力が生じ、内輪に割れが生じる可能性があった。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、内輪ボス部と鍔部材との締結部への高応力の発生を防止できるころ軸受を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に転動自在に配置された複数のころと、
を備えるころ軸受であって、
前記内輪の軸方向一端部には、前記内輪と一体である鍔部が形成され、
前記内輪の軸方向他端部には、前記内輪軌道面よりも軸方向他端側に突出する内輪ボス部が形成され、
前記内輪ボス部には、前記内輪と別体である鍔部材が、軸方向に延びる締結部材により締結され、
前記締結部材は、軸方向において、前記内輪軌道面と重ならない
ことを特徴とするころ軸受。
（２） 前記締結部材は、前記内輪ボス部と前記鍔部材とを軸方向に締結する
（１）に記載のころ軸受。
（３） 前記ころ軸受は円すいころ軸受であり、
前記鍔部は、前記内輪の大鍔を構成し、
前記鍔部材は、前記内輪の小鍔を構成する
（１）又は（２）に記載のころ軸受。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、内輪ボス部と鍔部材との締結部への高応力の発生を防止できるころ軸受を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。

【図2】図２は、図１の円すいころ軸受の要部断面図である。

【図3】図３は、本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。

【図4】図４は、本発明の第３実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。

【図5】図５は、本発明の第４実施形態に係る円すいころ軸受の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る円すいころ軸受１の断面図である。図２は、図１の円すいころ軸受１の要部断面図である。

【0014】

円すいころ軸受１は、外周面に円すい状の内輪軌道面１１を有する内輪１０と、内周面に円すい状の外輪軌道面２１を有する外輪２０と、内輪軌道面１１と外輪軌道面２１との間に転動自在に配置された複数の円すいころ３０と、を備える。

【0015】

円すいころ３０は、内輪軌道面１１と外輪軌道面２１の間に組み込まれた環状の保持器４０によって、周方向に一定の間隔を隔てて保持されている。保持器４０は、例えば鋼板製のプレス保持器（かご型保持器）であって、大径リング部と、小径リング部と、大径リング部及び小径リング部を軸方向に連結する複数の柱部と、これら大径リング部と小径リング部と隣り合う柱部との間に画成されたポケット部と、を有する。

【0016】

内輪１０の軸方向一端部（図中、左側。大径側端部）には、内輪１０と一体である鍔部１３が形成される。鍔部１３は、内輪軌道面１１よりも径方向外側に突出し、円すいころ３０の軸方向一端側への脱落を防止する。鍔部１３は内輪１０の大鍔を構成する。

【0017】

内輪１０の軸方向他端部（図中、右側。小径側端部）には、内輪軌道面１１よりも軸方向他端側に突出する内輪ボス部１５が形成される。なお、図２には、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａを通り、径方向に延びる仮想平面Ａが示されている。内輪ボス部１５は、当該仮想平面Ａよりも軸方向他端側に突出する。内輪ボス部１５は、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａから径方向内側に離間した位置から軸方向他端側に向かう凸部であり、したがって、内輪ボス部１５と内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａとの間には段部１７が形成される。

【0018】

内輪ボス部１５には、内輪１０と別体である鋼材或いは樹脂材料からなる鍔部材５０が、ボルト６０により締結される。なお、ボルト６０以外にも、ねじ等の締結部材を用いてもよいことは言うまでもない。

【0019】

内輪ボス部１５には、軸方向に向かうねじ穴１５ａが形成されている。ねじ穴１５ａの雌ねじ部は、軸方向において内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａと重ならないように形成されている。より具体的には、ねじ穴１５ａの雌ねじ部は、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａよりも軸方向他端側に配置されている。すなわち、ねじ穴１５ａの雌ねじ部は、仮想平面Ａよりも軸方向他端側に配置される。

【0020】

鍔部材５０は、円環部材から構成されてもよく、円環の一部を形成する複数の円環片が周方向に間隔を空けて配置されることにより構成されてもよい。鍔部材５０は、内輪ボス部１５よりも径方向外側まで延びる基部５１と、基部５１の径方向外側端部から軸方向一方側に向かって突出する凸部５３と、を有する。基部５１は、内輪ボス部１５と軸方向において当接する。凸部５３は、内輪１０の段部１７に入り込む。

【0021】

基部５１は、軸方向他端面から軸方向一方側に向かって凹設された凹部５１ｂを有する。凹部５１ｂは、ボルト６０の頭部が着座する着座部として機能する。図示の例の凹部５１ｂは、径方向内側に開口しているが、当該開口の有無は特に限定されない。また、基部５１には、内輪ボス部１５のねじ穴１５ａと軸方向に対向する位置に、軸方向に貫通するねじ孔５１ａが形成される。

【0022】

そして、ボルト６０は、内輪ボス部１５のねじ穴１５ａと基部５１のねじ孔５１ａに螺合して、軸方向に延び、内輪ボス部１５と鍔部材５０とを軸方向に締結する。このとき、ボルト６０の頭部は、基部５１の凹部５１ｂに着座する。鍔部材５０の凸部５３は、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａよりも径方向外側に位置して円すいころ３０と軸方向に対向し、円すいころ３０の軸方向他端側への脱落を防止する。このように、鍔部材５０は、内輪１０の小鍔を構成する。

【0023】

ここで、上述したように、内輪ボス部１５のねじ穴１５ａの雌ねじ部は、軸方向において内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａから延びる内輪軌道面１１に垂直な平面（仮想平面Ａ）と重ならないように形成され、より具体的には、仮想平面Ａよりも軸方向他端側に配置される。したがって、ねじ穴１５ａの雌ねじ部に螺合するボルト６０も、軸方向において仮想平面Ａと重ならないように配置され、より具体的には、仮想平面Ａよりも軸方向他端側に配置される。

【0024】

また、より好ましくは、内輪ボス部１５のねじ穴１５ａの雌ねじ部は、軸方向において内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａ（軸方向他端部１１ａから径方向に延びる仮想平面Ｂ）と重ならないように形成され、より具体的には、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａ（仮想平面Ｂ）よりも軸方向他端側に配置される。したがって、ねじ穴１５ａの雌ねじ部に螺合するボルト６０も、軸方向において内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａ（仮想平面Ｂ）と重ならないように配置され、より具体的には、内輪軌道面１１の軸方向他端部１１ａ（仮想平面Ｂ）よりも軸方向他端側に配置される。

【0025】

このように、ボルト６０は、軸方向において内輪軌道面１１を重ならないので、ボルト締結部が内輪軌道面１１の径方向直下に配置されることが回避される。したがって、軸受使用時に軌道面に大荷重が発生した場合であっても、ボルト締結部に高応力が生じることを抑制することができる。

【0026】

また、鍔部材５０の着脱を容易に行うことができるので、円すいころ軸受１の組立作業が容易になるとともに、円すいころ軸受１の内部の点検や円すいころ３０又は保持器４０の交換が容易となる。

【0027】

また、ボルト６０は、軸方向に延び、内輪ボス部１５と鍔部材５０とを軸方向に締結するので、保持器形態に関わらず、ボルトを締結し易いとの効果がある。

【0028】

（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係る円すいころ軸受１の断面図である。

【0029】

第１実施形態の円すいころ軸受１（図１～２参照）においては、鍔部材５０の基部５１に、ボルト６０の頭部が着座する凹部５１ｂが設けられていたが、本実施形態の円すいころ軸受１のように、凹部５１ｂは設けなくても構わない。この場合、基部５１の軸方向他端面は平面であり、当該平面にボルト６０の頭部が着座する。その他の構成は、第１実施形態と同様であるので、図面に同様の符号を付すことで、その説明を省略する。

【0030】

（第３実施形態）

【0031】

図４は、本発明の第３実施形態に係る円すいころ軸受１の断面図である。

【0032】

本実施の形態では、保持器４０は、ピンタイプ保持器であり、一対の円環部４１，４２と、一対の円環部４１，４２を締結するピン４３と、を有している。その他の構成は、第１実施形態（図１～２参照）と同様であるので、図面に同様の符号を付すことで、その説明を省略する。

【0033】

（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係る円すいころ軸受１の断面図である。

【0034】

第３実施形態の円すいころ軸受１（図４参照）においては、鍔部材５０の基部５１に、ボルト６０の頭部が着座する凹部５１ｂが設けられていたが、本実施形態においては、第２実施形態（図３参照）のように、凹部５１ｂは設けなくても構わない。その他の構成は、第３実施形態と同様であるので、図面に同様の符号を付すことで、その説明を省略する。

【0035】

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、本発明は、円すいころ軸受以外にも円筒ころ軸受等、ころ軸受であれば適用可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ 円すいころ軸受（ころ軸受）
１０ 内輪
１１ 内輪軌道面
１１ａ 軸方向他端部
１３ 鍔部（大鍔）
１５ 内輪ボス部
１５ａ ねじ穴
１７ 段部
２０ 外輪
２１ 外輪軌道面
３０ 円すいころ（ころ）
４０ 保持器
４１、４２ 円環部
４３ ピン
５０ 鍔部材（小鍔）
５１ 基部
５１ａ ねじ孔
５１ｂ 凹部
５３ 凸部
６０ ボルト（締結部材）
Ａ 仮想平面
Ｂ 仮想平面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】