特許 7116834 転がり軸受の洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-02

(45)【発行日】2022-08-10

(54)【発明の名称】転がり軸受の洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   B08B 3/04 20060101AFI20220803BHJP

   F16C 19/36 20060101ALI20220803BHJP

   F16L 19/00 20060101ALI20220803BHJP

【ＦＩ】

B08B3/04 Z

F16C19/36

F16L19/00

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021160678

(22)【出願日】2021-09-30

(62)【分割の表示】P 2020539861の分割

【原出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2022008670

(43)【公開日】2022-01-13

【審査請求日】2021-09-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000132013

【氏名又は名称】株式会社ジャムコ

(74)【代理人】

【識別番号】110000062

【氏名又は名称】特許業務法人第一国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】武藤 顕

【審査官】渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１２９４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１０８２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－２９０１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０４３６８５５９（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第１００２９２８８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０８Ｂ ３／００－ ３／１４

Ｆ１６Ｃ１９／００－１９／５６

Ｆ１６Ｃ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の転動体と、前記転動体を保持するケージと、前記転動体が転動するレースとを有する転がり軸受の洗浄装置であって、
前記ケージに全周にわたって当接するテーパ内周面を備えた中空円筒状のケースと、
前記レースの内側を遮蔽する閉鎖体と、
前記ケースの一端を遮蔽する蓋と、
前記ケースの内部空間において前記蓋と前記転がり軸受との間に貯留された洗浄液を加圧する加圧装置と、を有する、
ことを特徴とする転がり軸受の洗浄装置。

【請求項2】

前記閉鎖体は、前記レースに全周にわたって当接するテーパ外周面を有し、回転駆動される、
ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受の洗浄装置。

【請求項3】

洗浄液を貯留する洗浄液パンと、
前記洗浄液パンの外部に配置されたアクチュエータと、
前記洗浄液パンの内部に配置され、前記閉鎖体を軸線方向に移動させる昇降機構と、
前記アクチュエータの駆動力を前記昇降機構に伝達する非接触式カップリングと、を有する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の転がり軸受の洗浄装置。

【請求項4】

前記昇降機構は、前記アクチュエータの駆動力により回転する回転ユニットと、前記回転ユニットの回転運動を直進運動に変換して直進する直進筒と、を有し、
前記回転ユニットは、駆動筒と、従動筒と、制限装置と、を有し、
前記制限装置は、前記従動筒の負荷が所定値以下であるときは、前記駆動筒から前記従動筒へと駆動力を伝達し、前記従動筒の負荷が所定値を超えたときは、前記駆動筒から前記従動筒への駆動力の伝達を遮断する、
ことを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受の洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転がり軸受の洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機において、車輪を回転可能に支持するために転がり軸受が設けられている。一般的な転がり軸受は、ローラーやボールなどの複数の転動体と、転動体を保持するケージと、転動体が転動するレースとを有する。また、転動体とレースの摩耗を抑制するために、転がり軸受にはグリースなどの潤滑油が付与されている。

【0003】

航空機では、定期的なメンテナンスが要求される。メンテナンスの際には車輪を支持する部品を分解し、各部品の検査が行われる。このとき、転がり軸受も検査されるが、グリースが付着していると検査の妨げとなる。そこで、分解した転がり軸受を検査前に洗浄することが行われる。

【0004】

しかしながら、例えば航空機の転がり軸受は、使用温度範囲が－５０℃以下の低温域から＋１５０℃以上の高温域までと広範囲にわたるため、増ちょう剤を調整した特殊なグリースを用いている。そして、このようなグリースは一般的な洗浄液をスプレーしただけでは容易に除去することができないという問題がある。

【0005】

これに対し特許文献１には、スパイラル溝を有する円筒型回転駒を洗浄液供給流路に介在させ、洗浄液の供給により円筒型回転駒を回転させ、円筒型回転駒から被洗浄軸受に高圧の洗浄液を供給することで、転がり軸受の洗浄を行う洗浄方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００１－１２９４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１の洗浄方法を用いても、転動体とレースとの狭い隙間に侵入したグリースなどを落とすことができないおそれがある。また、特許文献１の洗浄方法によれば、洗浄液が主として両レース間に供給されるため、転がり軸受の外表面の汚れが残りやすいという問題もある。そのため、転がり軸受の洗浄の際には、作業者が手作業で転動体を転動させながら洗浄を行わなくてはならず、洗浄に手間がかかっている。

【0008】

そこで本発明は、短時間で容易に転がり軸受の洗浄が可能な転がり軸受の洗浄装置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】

【0009】

本発明による転がり軸受の洗浄装置は、複数の転動体と、前記転動体を保持するケージと、前記転動体が転動するレースとを有する転がり軸受の洗浄装置であって、
前記ケージに全周にわたって当接するテーパ内周面を備えた中空円筒状のケースと、
前記レースの内側を遮蔽する閉鎖体と、
前記ケースの一端を遮蔽する蓋と、
前記ケースの内部空間において前記蓋と前記転がり軸受との間に貯留された洗浄液を加圧する加圧装置と、を有する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、短時間で容易に転がり軸受の洗浄が可能な転がり軸受の洗浄装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の第１の実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置の概略構成図である。

【図2】図２は、本実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置の主要部を分解して示す斜視図である。

【図3】図３は、テーパーローラー軸受のテーパーローラーの周辺断面を示す模式図である。

【図4】図４は、第１の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受の部分断面図である。

【図5】図５は、第２の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受の部分断面図である。

【図6】図６は、第３の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受の部分断面図である。

【図7】図７は、第４の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受の部分断面図である。

【図8】図８は、本実施形態の洗浄装置を、玉軸受の洗浄に用いた例を示す断面図である。

【図9】図９は、第２の実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置の概略構成図である。

【図10】図１０は、第２の実施形態にかかる洗浄装置の駆動機構の断面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置の概略構成図である。図２は、本実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置の主要部を分解して示す斜視図である。本明細書においては、説明を簡略化するために、図１の上方を「装置の上方」とし、図１の下方を「装置の下方」とするが、洗浄装置１０は重力方向にかかわらず使用することができる。

【0013】

転がり軸受の洗浄装置１０は、中空円筒状のケース１１と、ケース１１の上端を遮蔽する円板状の蓋１２と、ケース１１の下端中央に配置される円錐状のプラグ（閉鎖体）１３と、を有する。ケース１１、蓋１２は、アクリルなどの透明な樹脂素材から形成されると、洗浄の状態を外部から観察できるので好ましい。なお、プラグ１３は転がり軸受のインナーレースの内側を遮蔽できれば、ケージより小径の円板により構成してもよい。

【0014】

図に示すように、ケース１１は、上方に向かうに従って拡径するテーパ内周面１１ａを有し、上下端が開放している。蓋１２は、ケース１１の外径とほぼ同径であり、中央に開口１２ａを有する。開口１２ａは円管１２ｂに接続されており、円管１２ｂは、外部の洗浄液供給装置（加圧装置）１４に接続されている。洗浄液供給装置１４は、所定の圧力で洗浄液を圧送可能となっている。

【0015】

不図示のボルト等により、ケース１１の上端に対して蓋１２が密封的に組み付けられる。その際、ケース１１と蓋１２の間にシールなどを介在させてもよい。ケース１１と蓋１２の組み付けの手法は、ボルト締結に限らず、ねじ係合であってもよい。

【0016】

プラグ１３は、下方に向かうに従って拡径するテーパ外周面１３ａを有し、その下端に駆動軸１５の上端を連結してなる。駆動軸１５の下端は、駆動軸１５を回転駆動するアクチュエータ１６に連結されている。プラグ１３、駆動軸１５、およびアクチュエータ１６は、不図示の昇降機構により上下移動可能となっている。なお、昇降機構については、後述する第２の実施形態で用いるものを好適に使用できる。

【0017】

洗浄装置１０の下方には、落下した洗浄液を受け止める洗浄液パン１７が配置されている。洗浄液パン１７で受け止められた洗浄液は、フィルター１７ａでグリース等の異物を濾過されたのち、別途貯留されて再利用することとしてもよい。

【0018】

洗浄液としては、石油系の液体に比べて低コストであるアルカリ性水溶液を好ましく用いることができるが、それに限られず、例えば水道水などを用いてもよい。

【0019】

洗浄装置１０により洗浄可能な転がり軸受として、ここではテーパーローラー軸受２０を説明する。テーパーローラー軸受２０は、不図示のアウターレースと、インナーレース２１と、レース間で転動する複数のテーパーローラー２２と、各テーパーローラー２２を保持する矩形状の開口２３ａを備えたケージ２３とを有する。テーパーローラー軸受２０のアウターレースは、容易に分解して洗浄できるものであるため、ここでは示さない。

【0020】

次に、転がり軸受の洗浄装置１０を用いた洗浄方法について説明する。まず、蓋１２を取り外した状態で、不図示の昇降機構を用いて、プラグ１３、駆動軸１５、およびアクチュエータ１６を上方へと移動させる。次いで、ケース１１の開放した上方よりテーパーローラー軸受２０を挿入し、インナーレース２１をプラグ１３のテーパ外周面１３ａに載置する。これにより、インナーレース２１の下端は、全周にわたってテーパ外周面１３ａに当接し、インナーレース２１の内側が遮蔽される。

【0021】

その後、昇降機構を用いて、プラグ１３、駆動軸１５、およびアクチュエータ１６を下方へと移動させると、プラグ１３により支持されたテーパーローラー軸受２０も下方へ移動し、ケージ２３の下端全周がケース１１のテーパ内周面１１ａに当接するので、その時点で昇降機構を停止させる。かかる時点では、インナーレース２１の下端も、全周にわたってテーパ外周面１３ａに当接したままである。
なお、昇降機構を用いず、作業者の手でテーパーローラー軸受２０を把持し、ケージ２３がテーパ内周面１１ａに当接し、かつ、インナーレース２１がテーパ外周面１３ａに当接するように載置してもよい。

【0022】

本実施形態によれば、洗浄するテーパーローラー軸受２０をケース１１に固定する必要がないため、作業性に優れている。また、テーパーローラー軸受２０の外径に応じて、ケージ２３がテーパ内周面１１ａのいずれかの位置で当接し、同様に、テーパーローラー軸受２０の内径に応じて、インナーレース２１がテーパ外周面１３ａのいずれかに当接するため、種々の外径を持つテーパーローラー軸受２０の洗浄に対応でき、汎用性が高い。

【0023】

その後、ケース１１の上端に蓋１２を締結し、洗浄液供給装置１４から円管１２ｂを介して、ケース１１の内部へ洗浄液を供給する。ケース１１の上端側は蓋１２に密封されており、ケース１１の下端側はテーパーローラー軸受２０により塞がれているため、ケース１１の内部には洗浄液を貯留した密閉空間ＳＰが生じる。一方、テーパーローラー軸受２０の下端側は、ケース１１の下方を介して大気（所定の雰囲気）に露出している。

【0024】

このとき、密閉空間ＳＰ内で加圧された洗浄液により、テーパーローラー軸受２０はケース１１の下方に向かって付勢される。これによりケージ２３がテーパ内周面１１ａに確実に当接し、インナーレース２１がテーパ外周面１３ａに確実に当接するため、密閉空間ＳＰの密閉度を高めることができる。

【0025】

洗浄液供給装置１４から圧力を伝達することで、密閉空間ＳＰ内の洗浄液の圧力は高圧となる。この時の洗浄液の圧力は０．１ＭＰａ～０．５ＭＰａであると好ましいが、テーパーローラー軸受２０の汚れ具合に応じて任意に変更できる。かかる圧力は、テーパーローラー軸受２０の隙間も含めて密閉空間ＳＰ全体に印加されることとなる。

【0026】

図３は、テーパーローラー軸受２０のテーパーローラー２２の周辺断面を示す模式図である。加圧された洗浄液を貯留する密閉空間ＳＰは、ケージ２３の径方向外方と、テーパーローラー２２より上方であって、ケージ２３とインナーレース２１との間、およびインナーレース２１の内側に形成される。

【0027】

インナーレース２１の外周に形成されたレース溝２１ｄは、テーパーローラー２２の転動面２２ａが転動するレース面２１ａと、テーパーローラー２２の上端面２２ｂに対向する上側壁２１ｂと、テーパーローラー２２の下端面２２ｃに対向する下側壁２１ｃとを有し、それぞれ対向する両者間には隙間が存在する。ここで、テーパーローラー２２の上端面２２ｂと上側壁２１ｂとの隙間を、上流側隙間（軸線方向の一方側の隙間）ＵＣとし、テーパーローラー２２の下端面２２ｃと下側壁２１ｃとの隙間を、下流側隙間（軸線方向の他方側の隙間）ＬＣとする。

【0028】

図３から明らかであるが、上流側隙間ＵＣは密閉空間ＳＰ内に貯留された洗浄液に接しており、下流側隙間ＬＣは、大気に接している。したがって、たとえ上流側隙間ＵＣと下流側隙間ＬＣ内及びその周囲にグリースが付着していた場合でも、上流側隙間ＵＣには洗浄液の液圧が印加され、下流側隙間ＬＣには大気圧が印加されることとなる。

【0029】

換言すれば、密閉空間ＳＰ内に貯留された洗浄液を、大気圧よりも高い圧力で加圧すると、上流側隙間ＵＣの近傍における洗浄液の液圧は、下流側隙間ＬＣの近傍における気圧よりも高くなる。この場合の「近傍」とは、上流側隙間ＵＣと洗浄液、または下流側隙間ＬＣと大気とがグリース等を介在させつつ間接的に接している場合を想定している。

【0030】

以上により、テーパーローラー軸受２０の全周にわたって、上流側隙間ＵＣと下流側隙間ＬＣの間に圧力差が生じることとなる。さらに、上流側隙間ＵＣと下流側隙間ＬＣは、テーパーローラー２２の転動面２２ａとレース面２１ａとの間を介して連通しているため、この圧力差に応じて、図３に矢印Ａで示すように洗浄液が隙間を通って勢いよく流れだすこととなる。

【0031】

従来の洗浄方法では、上流側隙間ＵＣ、下流側隙間ＬＣ、テーパーローラー２２の転動面２２ａとレース面２１ａとの間などに詰まったグリースを洗い流すことは困難であった。これに対し本実施形態によれば、上流側隙間ＵＣに加圧した洗浄液を供給することにより、付着したグリースを下流側隙間ＬＣ側へと押し出すことができる。

【0032】

このとき、アクチュエータ１６を介して、プラグ１３を比較的低速で軸線回りに回転させると、それと共にインナーレース２１が回転することで、テーパーローラー２２が転動し、それにより隠れていたグリースが露出されて洗浄液に洗い流されるため、洗浄効果が高まる。

【0033】

また、上記作用により、テーパーローラー２２の上端面２２ｂの近傍でありケージ２３とインナーレース２１の間（ケージ内側の上流領域Ｒ１）における洗浄液が、上流側隙間ＵＣへと勢いよく押し出されるため、それに連れてケージ２３の外側にある洗浄液が、図３に矢印Ｂで示すように、上端面２２ｂとケージ２３の開口２３ａとの間の隙間を通って勢いよく内側へと流れだす。これにより、上端面２２ｂと開口２３ａとの隙間及びその周囲に付着したグリースも洗い流すことができる。

【0034】

さらに、テーパーローラー２２の下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３の外側は密閉空間ＳＰ内の洗浄液に接し、下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３の内側（ケージ内側の下流領域Ｒ２）は大気に接しているため、ケージ２３の外側と内側との圧力差に応じて、図３に矢印Ｃで示すように洗浄液が、下端面２２ｃとケージ２３の開口２３ａとの間の隙間を通って勢いよく流れだす。これにより、下端面２２ｃと開口２３ａとの隙間及びその周囲に付着したグリースを洗い流すことができる。なお、テーパーローラー２２の転動面２２ａとケージ２３の開口２３ａとの隙間においても、ケージ２３の外側と内側との圧力差に応じて同様に洗浄液が通過することで、洗浄効果を高めている。

【0035】

テーパーローラー軸受２０の各隙間を通過し、グリースを含んで外部へと押し出された洗浄液は、図１に矢印で示すように、下方にある洗浄液パン１７に落下して収集され、その後フィルター１７ａで濾過されて再利用されることとなる。

【0036】

洗浄が終了したときは、不図示のバルブ等を切り替えることにより、円管１２ｂをエア供給源（図示せず）に接続できる。エア供給源から圧送されたエアは、円管１２ｂからテーパーローラー軸受２０に吹き付けられる。エアによりテーパーローラー軸受２０が乾燥した後、エア供給を停止して蓋１２を取り外すことにより、テーパーローラー軸受２０をケース１１から取り出すことができる。この乾燥工程により、テーパーローラー軸受２０の内部まで完全に乾燥可能であるため、洗浄後の液だれがなく、周囲を汚染することが回避される。なお、洗浄後、乾燥前において、円管１２ｂを介してテーパーローラー軸受２０全体に防錆剤を吹き付けるようにしてもよい。

【0037】

（比較例との比較）
以下、本実施形態の洗浄方法による効果を、本発明者が実施した比較例の洗浄方法と比較して説明する。
図４は、第１の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受２０の部分断面図である。第１の比較例においては、テーパーローラー軸受２０の上方、下方および側方（斜め側方を含む）より洗浄液をスプレー噴射した。

【0038】

この洗浄方法では、テーパーローラー２２の上端面２２ｂの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、テーパーローラー２２の下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、および転動面２２ａとレース面２１ａとの間にグリースＧＲが残存した。

【0039】

図５は、第２の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受２０の部分断面図である。第２の比較例においては、テーパーローラー軸受２０の上方より洗浄液を高圧スプレー噴射した。

【0040】

この洗浄方法では、洗浄液噴射に対向するテーパーローラー２２の上端面２２ｂの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１のグリースＧＲは、第１の比較例よりも除去できたが、それでも一部は残存した。また、スプレー噴射の影となるテーパーローラー２２の下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３の内側及び外側、および転動面２２ａとレース面２１ａとの間に付着したグリースＧＲを洗浄できず、グリースＧＲが比較的多量に残存した。このため、第２の比較例による洗浄方法は、内部に付着したグリースＧＲの洗浄に適さないことがわかった。

【0041】

図６は、第３の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受２０の部分断面図である。第３の比較例においては、テーパーローラー軸受２０を長時間洗浄液に浸漬した。

【0042】

この洗浄方法では、テーパーローラー２２の上端面２２ｂの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、テーパーローラー２２の下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、および転動面２２ａとレース面２１ａとの間にグリースＧＲが残存した。このため第３の比較例による洗浄方法では、堆積したグリースＧＲを除去できないことがわかった。

【0043】

図７は、第４の比較例による洗浄方法を実行した後のテーパーローラー軸受２０の部分断面図である。第４の比較例においては、テーパーローラー軸受２０の上方より高圧エアを吹き付けた。

【0044】

この洗浄方法では、テーパーローラー２２の上端面２２ｂの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、テーパーローラー２２の下端面２２ｃの近傍におけるケージ２３とインナーレース２１の間、および転動面２２ａとレース面２１ａとの間にグリースＧＲが残存した。したがって、高圧エアを用いるよりも洗浄液を用いた洗浄の方が、効果があることがわかった。

【0045】

その他、テーパーローラー軸受２０を高速回転させて、遠心力によりグリースを分離する方法、グリースを加熱し滴下させて分離する方法、減圧空間にテーパーローラー軸受２０を収容して、グリースを気化させて分離する方法などを試みたが、いずれの方法でもテーパーローラー軸受２０の内部に付着したグリースを有効に排除することはできなかった。

【0046】

これに対し上述した本実施形態によれば、テーパーローラー軸受２０の内部に付着したグリースを短時間（例えば１０分程度）で容易に洗浄することができ、いずれの比較例よりも洗浄効果に優れており、しかもテーパーローラー軸受２０の仕様（内外径や幅等）にかかわらず洗浄を行えることが判明した。

【0047】

（他の適用例）
図８は、本実施形態の洗浄装置１０を、玉軸受３０の洗浄に用いた例を示す断面図である。玉軸受３０は、アウターレース３１と、インナーレース３２と、レース３１，３２間に配置された複数のボール３３とを有する。

【0048】

本実施形態では、テーパーローラー軸受２０のアウターレース３１の下端外周を、ケース１１のテーパ内周面１１ａに当接させる。それ以外の構成については、上述した実施の形態と同様であるため、各部に同じ符号を付して重複説明を省略する。

【0049】

本実施形態によれば、レース３１，３２とボール３３との上流側の隙間は密閉空間ＳＰ内に貯留された洗浄液に接しており、レース３１，３２とボール３３との下流側の隙間は、大気に接している。このため、密閉空間ＳＰ内に貯留された洗浄液を大気圧よりも高い圧力で加圧すると、テーパーローラー軸受２０の全周にわたって、ボール３３の上下で圧力差が生じ、この圧力差に応じて、ボール３３の上方にある洗浄液がレース３１，３２とボール３３との隙間を通って勢いよく流れだし、グリースを洗浄できる。

【0050】

（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態にかかる転がり軸受の洗浄装置１０’の概略構成図である。図１０は、第２の実施形態にかかる洗浄装置１０’の駆動機構４０の断面斜視図である。駆動機構４０は、図１、８の洗浄装置１０に共通して用いることができる。なお、ケース１１、蓋１２、プラグ１３は、上述した実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

【0051】

駆動機構４０は、アクチュエータ（モータ）１６に連結される第１の磁気カップリング４１と、第２の磁気カップリング４２と、回転運動を直進運動に変換する変換機構４３とを有する。第２の磁気カップリング４２と、変換機構４３とで昇降機構を構成する。なお、第１の磁気カップリング４１と、第２の磁気カップリング４２は、非接触で駆動力を伝達する非接触式カップリングである。

【0052】

図１０において、洗浄液パン１７の底部には、下方に突出した有底円管部１７ｂが形成されている。第１の磁気カップリング４１は、有底円管部１７ｂの外周に嵌合して配置される第１の駆動筒４１ａと、有底円管部１７ｂの内周に嵌合して配置される第１の従動筒４１ｂとを有する。第１の駆動筒４１ａの内周が着磁され、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に並んでいる。また、これに対応して、第１の従動筒４１ｂの外周が着磁され、周方向に沿ってＳ極とＮ極とが交互に並んでいる。第１の駆動筒４１ａはアクチュエータ１６に連結され、回転駆動されるようになっている。第１の従動筒４１ｂの上面には、嵌合孔４１ｃが形成されている。

【0053】

第２の磁気カップリング４２は、シャフト４２ａと、シャフト４２ａの周囲に固着された第２の駆動筒４２ｂと、第２の駆動筒４２ｂの周囲に配置された第２の従動筒４２ｃとを有する。シャフト４２ａの下端は、嵌合孔４１ｃに嵌合して一体的に回転移動するようになっており、またシャフト４２ａの上端には、角柱部４２ｄが形成されている（図９参照）。角柱部４２ｄは、プラグ１３の下面中央に形成された方形断面の袋孔１３ｂ内に収容されており、袋孔１３ｂに対して軸線方向には相対移動可能であるが、回転方向には一体的に回転移動するようになっている。袋孔１３ｂの奥端と、角柱部４２ｄとの間には、コイルスプリング４４が配置されている。

【0054】

図１０において、第２の駆動筒４２ｂの外周が着磁され、周方向に沿ってＮ極とＳ極とが交互に並んでいる。また、これに対応して、第２の従動筒４２ｃの内周が着磁され、周方向に沿ってＳ極とＮ極とが交互に並んでいる。図示していないが、第２の駆動筒４２ｂと第２の従動筒４２ｃとの間に、例えば樹脂製の薄肉円管を介在させることで、磁気吸引力による第２の駆動筒４２ｂに対する第２の従動筒４２ｃの偏心を阻止できる。第２の従動筒４２ｃの外周には、複数のフォロワ４２ｅが周方向に等間隔に形成されている。第２の駆動筒４２ｂと第２の従動筒４２ｃとで回転ユニットを構成し、第２の駆動筒４２ｂに着磁された磁極と、第２の従動筒４２ｃに着磁された磁極とで制限装置を構成する。

【0055】

変換機構４３は、第２の従動筒４２ｃの周囲に配置された直進筒４３ａと、洗浄液パン１７の底面に植設されたキー部材４３ｂとを有する。直進筒４３ａの内周には、フォロワ４２ｅが相対移動可能に係合する螺旋溝４３ｃが形成され、直進筒４３ａの外周には、軸線方向に延在する直進溝４３ｄが形成されている。キー部材４３ｂの鈎状に曲がった先端は、相対移動可能に直進溝４３ｄに係合している。

【0056】

駆動機構４０の動作について説明する。洗浄前において、ケース１１から蓋１２を取り外した状態で、図９に点線で示すように、アクチュエータ１６を動作させることにより直進筒４３ａと共にプラグ１３を上方位置へ移動させているものとする。直進筒４３ａの移動態様については後述する。この状態で、作業者がテーパーローラー軸受２０のインナーレース２１の下端内周をプラグ１３のテーパ外周面１３ａに載置すると、コイルスプリング４４がテーパーローラー軸受２０の自重を受けて縮長する。さらに、ケース１１に蓋１２を取り付けた後、不図示の電力供給源からアクチュエータ１６に電力を供給すると、第１の駆動筒４１ａが正方向に回転する。すると、磁気吸引力により有底円管部１７ｂの周壁を挟んで連れ回りが生じ、第１の従動筒４１ｂも正方向に回転する。

【0057】

第１の磁気カップリング４１によれば、非接触で第１の駆動筒４１ａから第１の従動筒４１ｂへと駆動力の伝達を行えるため、洗浄液パン１７内に洗浄液が貯留されている場合でも、排水口１７ｃ以外からの洗浄液漏れを回避することができる。

【0058】

さらに、第１の従動筒４１ｂとともにシャフト４２ａが正方向に回転し、そして第２の駆動筒４２ｂも同方向に回転する。このとき、第２の従動筒４２ｃが受ける負荷（ここでは正方向回転に対する抵抗）が所定値以下である場合、磁気吸引力により第２の駆動筒４２ｂに対して連れ回りが生じて第２の従動筒４２ｃも正方向に回転する。一方、直進筒４３ａは、キー部材４３ｂと直進溝４３ｄとの係合によって、軸線方向にのみ移動可能であるため、第２の従動筒４２ｃが正方向に回転しても、同方向に回転することはない。その代わりに、第２の従動筒４２ｃのフォロワ４２ｅが螺旋溝４３ｃに沿って移動することとなる。

【0059】

また、第２の駆動筒４２ｂと第２の従動筒４２ｃとは、磁気吸引力により軸線方向の相対移動が阻止されている。そのため、移動するフォロワ４２ｅから螺旋溝４３ｃの側壁が軸線方向力を受け、直進筒４３ａは軸線方向に沿って下降する。このとき、直進溝４３ｄの係合するキー部材４３ｂは、直進筒４３ａの直進ガイドとなる。

【0060】

直進筒４３ａの下降と共に、プラグ１３及びテーパーローラー軸受２０も回転しつつ下降し、ケージ２３の下端がケース１１のテーパ内周面１１ａに当接し、テーパーローラー軸受２０がケース１１に保持される。仮にテーパーローラー軸受２０の軸線がプラグ１３の軸線に対して傾いて装着されていた場合でも、テーパーローラー軸受２０を回転しつつ下降させることで、ケージ２３とテーパ内周面１１ａとが当接した際に、両軸線が一致するようにプラグ１３に対するテーパーローラー軸受２０の姿勢を修正することができる。さらに直進筒４３ａが下降すると、その上端がプラグ１３の下面から離間する。しかし、コイルスプリング４４の付勢力により、プラグ１３は上方に付勢されているため、インナーレース２１に当接したままとなる。

【0061】

さらに直進筒４３ａが下降して移動端に到達すると、所定値を超える負荷が生じるので、第２の駆動筒４２ｂに対して第２の従動筒４２ｃの連れ回りが生じなくなる。したがって、シャフト４２ａが回転し続けているにもかかわらず、それ以上、直進筒４３ａは下降しない。すなわち、第２の磁気カップリング４２は、第２の駆動筒４２ｂから第２の従動筒４２ｃへの駆動力の伝達を遮断するクラッチの機能を有する。その後、密閉空間ＳＰに洗浄液を供給することで、テーパーローラー軸受２０は、テーパ内周面１１ａおよびテーパ外周面１３ａに押し付けられたままとなり、洗浄が可能になる。

【0062】

一方、所定値を超える負荷により第２の従動筒４２ｃの正方向への回転が制限されても、第２の駆動筒４２ｂと第２の従動筒４２ｃとの間に作用する磁気吸引力を超える駆動力を付与する限り、第２の従動筒４２ｃとは独立して第２の駆動筒４２ｂは回転可能である。また、上述したように、コイルスプリング４４の付勢力により、プラグ１３はインナーレース２１の下端内周に当接した状態を維持している。

【0063】

したがって、テーパーローラー軸受２０の洗浄時に、アクチュエータ１６の回転によりシャフト４２ａを回転させ、角柱部４２ｄと共にプラグ１３を回転させて、レース２１に沿ってローラー２２を転動させることができる。

【0064】

洗浄や乾燥が完了した後、テーパーローラー軸受２０を交換する場合、アクチュエータ１６に逆特性の電力を供給することで、第１の駆動筒４１ａを負方向に回転させる。すると、上記とは逆に、第１の従動筒４１ｂ、第２の駆動筒４２ｂ、第２の従動筒４２ｃが負方向に回転し、それにより直進筒４３ａとプラグ１３と共に、テーパーローラー軸受２０を上昇させることができる。作業者は、ケース１１から蓋１２を取り外した後に、露出したテーパーローラー軸受２０を把持してケース１１から取り出すことができる。本実施形態によれば、異なる径を有するテーパーローラー軸受２０にも対応可能である。

【0065】

以上、本実施形態による転がり軸受の洗浄装置及び方法は、航空機に限らず、鉄道車両、重機、工作機械などに用いられる転がり軸受を洗浄することができる。

【符号の説明】

【0066】

１０，１０’ 洗浄装置、１１ ケース、１２ 蓋、１３ プラグ、１４ 洗浄液供給装置、１５駆動軸、１６ アクチュエータ、１７ 洗浄液パン、２０ テーパーローラー軸受、２１ インナーレース、２２ テーパーローラー、２３ ケージ、３０ 玉軸受、３１ アウターレース、３２ インナーレース、３３ ボール、４０ 駆動機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】