圓柱滾子軸承的製作方法

2023-09-22 19:35:50 1

本實用新型涉及圓柱滾子軸承，更詳細而言，例如涉及鋼鐵設備的極低速旋轉條件的設備(連續鑄造機、案輥等)所使用的帶調心功能的圓柱滾子軸承。

背景技術：

作為對於支承的軸的傾斜有利的軸承，以往已知如下自動調心滾子軸承，其包括：在內周面形成有凹球面狀的外圈滾道面的外圈；在外周面形成有與外圈滾道面對置的一對內圈滾道面的內圈；以及在所述外圈滾道面與一對內圈滾道面之間分為2列，並在兩列的每列各滾動自由地設置的凸球面狀的多個球面滾子(例如參照專利文獻1)。

但是，在上述專利文獻1所記載的自動調心滾子軸承中，由於在極低速旋轉環境下難以形成油膜，因此，因差異滑動而導致的量頂點磨損會發生進展，有可能由於局部應力集中而產生剝離、裂痕，另外，對於軸的因熱膨脹而導致的軸伸長的容許範圍較小，是不利的。

因此，以往已知如下帶調心功能的圓柱滾子軸承，其包括：在內周面具有外圈滾道面的外圈；在外周面具有內圈滾道面的內圈；以及滾動自由地設在外圈滾道面與內圈滾道面之間的多個圓柱滾子，圓柱滾子的滾動面具有：被形成為圓筒形的直線部；從直線部的軸向兩端到滾子端面被形成為凸曲狀的凸面部，外圈滾道面和內圈滾道面被形成為單獨圓弧的凸面形狀(例如參照專利文獻2)。

而且，根據上述專利文獻2所記載的圓柱滾子軸承，即使在極低速旋轉環境下磨損也難以發生進展，對於軸的軸伸長的容許範圍較大，是有利的，另外，由於對外圈、內圈、圓柱滾子實施了凸面加工，因此，調心性也好。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4985861號公報

專利文獻2：日本特開2014-231902號公報

技術實現要素：

本實用新型欲解決的問題

可是，在滿裝滾子式的圓柱滾子軸承中，在對外圈、內圈、圓柱滾子的至少1個實施了凸面加工的情況下，由於內圈相對於被固定的外圈自由運動，因此，如圖23所示，內圈傾斜，難以在內圈中插入軸。此外，圖23中的附圖標記沿用後述第1實施方式的圓柱滾子軸承10的附圖標記。

本實用新型是鑑於上述問題而完成的，其目的在於提供一種將內圈相對於外圈平行地定位，能夠容易在內圈中插入軸的圓柱滾子軸承。

用於解決問題的方案

本實用新型的上述目的由下述的構成實現。

(1)一種圓柱滾子軸承，包括：外圈，其在內周面具有外圈滾道面；內圈，其在外周面具有內圈滾道面；以及多個圓柱滾子，其滾動自由地設在外圈滾道面與內圈滾道面之間，在外圈滾道面、內圈滾道面、和圓柱滾子的滾動面的至少1者上形成有凸面形狀，在外圈的內周面的軸向兩端部或者內圈的外周面的軸向兩端部設有限位部件或者擋邊部。

(2)如(1)所述的圓柱滾子軸承，限位部件的外徑尺寸和擋邊部的外徑尺寸設定得大於將內圈滾道面的最外徑、軸承內部間隙的徑向尺寸、和圓柱滾子的倒角部的徑向尺寸相加後的尺寸。

(3)如(1)所述的圓柱滾子軸承，限位部件的內徑尺寸和擋邊部的內徑尺寸設定得小於從外圈滾道面的最內徑減去軸承內部間隙的徑向尺寸和圓柱滾子的倒角部的徑向尺寸後的尺寸。

實用新型效果

根據本實用新型，由於在外圈滾道面、內圈滾道面、和圓柱滾子的滾動面的至少1者上形成有凸面形狀，在外圈的內周面的軸向兩端部或者內圈的外周面的軸向兩端部設有限位部件或者擋邊部，因此在組裝軸時，將內圈向軸向一側移動，使限位部件或者擋邊部接觸圓柱滾子的軸向端面，從而抑制內圈的徑向和軸向的竄動，能夠將內圈相對於外圈平行定位，能夠容易在內圈中插入軸。

附圖說明

圖1是說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第1實施方式的剖視圖。

圖2是使圖1所示的擋圈接近圓柱滾子的軸向端面的狀態下的擋圈的周邊的放大剖視圖。

圖3是說明在圖1所示的內圈中插入軸的狀態的剖視圖。

圖4是說明第1實施方式的圓柱滾子軸承的第1變形例的剖視圖。

圖5是說明第1實施方式的圓柱滾子軸承的第2變形例的剖視圖。

圖6是說明第1實施方式的圓柱滾子軸承的第3變形例的剖視圖。

圖7是說明第1實施方式的圓柱滾子軸承的第4變形例的剖視圖。

圖8是說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第2實施方式的剖視圖。

圖9是使圖8所示的擋圈接近圓柱滾子的軸向端面的狀態下的擋圈的周邊的放大剖視圖。

圖10是說明在圖8所示的內圈中插入軸的狀態的剖視圖。

圖11是說明第2實施方式的圓柱滾子軸承的第1變形例的剖視圖。

圖12是說明第2實施方式的圓柱滾子軸承的第2變形例的剖視圖。

圖13是說明第2實施方式的圓柱滾子軸承的第3變形例的剖視圖。

圖14是說明第2實施方式的圓柱滾子軸承的第4變形例的剖視圖。

圖15是說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第3實施方式的剖視圖。

圖16是說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第4實施方式的剖視圖。

圖17是說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第5實施方式的剖視圖。

圖18是說明限位部件的第1變形例的側視圖。

圖19是說明限位部件的第2變形例的側視圖。

圖20是說明限位部件的第3變形例的側視圖。

圖21是說明限位部件的第4變形例的側視圖。

圖22是說明限位部件的第5變形例的側視圖。

圖23是說明在以往的圓柱滾子軸承的內圈中插入軸的狀態的剖視圖。

附圖標記的說明

10：圓柱滾子軸承

11：外圈

11a：外圈滾道面

11b：擋邊部

12：內圈

12a：內圈滾道面

12b：槽部

12c：擋邊部

13：圓柱滾子

13a：滾動面

13b：軸向端面

13c：倒角部

14：擋圈(限位部件)

D1：擋圈的外徑尺寸

D2：內圈滾道面的最外徑

D3：軸承內部間隙的徑向尺寸

D4：倒角部的徑向尺寸

20：圓柱滾子軸承

21：外圈

21a：外圈滾道面

21b：槽部

21c：擋邊部

22：內圈

22a：內圈滾道面

22b：擋邊部

23：圓柱滾子

23a：滾動面

23b：軸向端面

23c：倒角部

24：擋圈(限位部件)

30：圓柱滾子軸承

40：圓柱滾子軸承

50：圓柱滾子軸承

D5：擋圈的內徑尺寸

D6：外圈滾道面的最內徑

D7：軸承內部間隙的徑向尺寸

D8：倒角部的徑向尺寸

S：軸承內部間隙

A：軸

具體實施方式

下面，基於附圖來詳細說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的各實施方式。

(第1實施方式)

首先，參照圖1～圖7，說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第1實施方式。

本實施方式的圓柱滾子軸承10如圖1所示，是沒有保持架的滿裝滾子式的圓柱滾子軸承，包括：在內周面具有外圈滾道面11a的外圈11；在外周面具有內圈滾道面12a的內圈12；以及滾動自由地設在外圈滾道面11a與內圈滾道面12a之間的多個圓柱滾子13。此外，圓柱滾子軸承10也可以具有保持架。

在外圈11的內周面的軸向兩端部分別形成有擋邊部11b，在該擋邊部11b與外圈滾道面11a之間形成有避讓部11c。

圓柱滾子13具有與外圈滾道面11a及內圈滾道面12a接觸的滾動面13a、和軸向端面13b，在滾動面13a的軸向端部與軸向端面13b之間，遍及全周形成有曲面形狀的倒角部13c。

外圈11的外圈滾道面11a、內圈12的內圈滾道面12a、圓柱滾子13的滾動面13a被形成為單獨圓弧形的凸面形狀。由此，圓柱滾子軸承10具有調心功能。此外，凸面形狀不限於單獨圓弧形，也可以是對數形狀、2個以上的多個圓弧形、在滾道面(滾動面)的中央具有直線部的形狀。另外，圓柱滾子13的滾動面13a的凸面形狀在圖示中沒有被誇張。

而且，在內圈12的外周面的軸向兩端部分別遍及全周形成有槽部12b，在該槽部12b安裝有圓環狀的擋圈(限位部件)14。此外，擋圈14是C字形的圓環狀部件。

另外，如圖2所示，擋圈14的外徑尺寸D1設定得大於將內圈滾道面12a的最外徑D2、軸承內部間隙S的徑向尺寸D3、和圓柱滾子13的倒角部13c的徑向尺寸D4相加後的尺寸。此外，本實施方式的軸承內部間隙S是指，將外圈11和內圈12中的一個固定，並將另一個在徑向移動時的移動量。

而且，在這樣構成的圓柱滾子軸承10中，如圖3所示，通過將內圈12向軸向一側(圖3的左側)移動，從而內圈12的一個擋圈14接觸圓柱滾子13的一側(圖3的右側)的軸向端面13b，並且圓柱滾子13的另一側(圖3的左側)的端部接觸外圈11的一個擋邊部11b。因此，由於抑制內圈12的徑向和軸向的竄動，內圈12相對於外圈11被平行定位，因此，軸A容易向內圈12插入。

如以上說明的那樣，根據本實施方式的圓柱滾子軸承10，由於在內圈12的外周面的軸向兩端部設有圓環狀的擋圈14，因此在組裝軸A時，將內圈12移動至軸向一側，使擋圈14接觸圓柱滾子13的軸向端面13b，從而抑制內圈12的徑向和軸向的竄動，能夠相對於外圈11將內圈12平行定位，能夠容易在內圈12中插入軸A。

另外，根據本實施方式的圓柱滾子軸承10，由於在內圈12的外周面的軸向兩端部設有圓環狀的擋圈14，因此即使內圈12移動至軸向一側，由於擋圈14接觸圓柱滾子13的軸向端面13b，因此能夠防止內圈12和圓柱滾子13脫落。

此外，作為本實施方式的第1變形例，如圖4所示，擋圈14的軸向位置也可以相對於軸承的軸向中心左右非對稱。即，擋圈14的軸向位置位於內圈12的軸向端面與圓柱滾子13的軸向端面13b之間即可，是任意的。

另外，作為本實施方式的第2變形例，如圖5所示，也可以在內圈12的外周面的軸向一端部(圖5的左端部)形成擋邊部12c。在該情況下，使擋邊部12c或者另一端側的擋圈14接觸圓柱滾子13的軸向端面13b，對內圈12進行定位。另外，擋邊部12c的外徑尺寸與所述擋圈14的外徑尺寸D1相同。

另外，作為本實施方式的第3變形例，如圖6所示，也可以在內圈12的外周面的軸向兩端部形成擋邊部12c。在該情況下，使擋邊部12c接觸圓柱滾子13的軸向端面13b，對內圈12進行定位。另外，擋邊部12c的外徑尺寸與所述擋圈14的外徑尺寸D1相同。

另外，作為本實施方式的第4變形例，如圖7所示，也可以在內圈12的外周面的軸向兩端部形成擋邊部12c，使一側(圖7的左側)的擋邊部12c的軸向厚度大於另一側(圖7的右側)的擋邊部12c的軸向厚度。即，左右擋邊部12c的軸向厚度也可以不相同，是任意的。

(第2實施方式)

接下來，參照圖8～圖14，說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第2實施方式。

本實施方式的圓柱滾子軸承20如圖8所示，是沒有保持架的滿裝滾子式的圓柱滾子軸承，包括：在內周面具有外圈滾道面21a的外圈21；在外周面具有內圈滾道面22a的內圈22；以及滾動自由地設在外圈滾道面21a與內圈滾道面22a之間的多個圓柱滾子23。此外，圓柱滾子軸承20也可以具有保持架。

在內圈22的外周面的軸向兩端部分別形成有擋邊部22b，在該擋邊部22b與內圈滾道面22a之間形成有避讓部22c。

圓柱滾子23具有：與外圈滾道面21a和內圈滾道面22a接觸的滾動面23a；以及軸向端面23b，在滾動面23a的軸向端部與軸向端面23b之間，遍及全周形成有曲面形狀的倒角部23c。

外圈21的外圈滾道面21a、內圈22的內圈滾道面22a、圓柱滾子23的滾動面23a被形成為單獨圓弧形的凸面形狀。由此，圓柱滾子軸承20具有調心功能。此外，凸面形狀不限於單獨圓弧形，也可以是對數形狀、2個以上的多個圓弧形、在滾道面(滾動面)的中央具有直線部的形狀。另外，圓柱滾子23的滾動面23a的凸面形狀在圖示中沒有被誇張。

而且，在外圈21的內周面的軸向兩端部分別遍及全周形成有槽部21b，在該槽部21b安裝有圓環狀的擋圈(限位部件)24。此外，擋圈24是C字形的圓環狀部件。

另外，如圖9所示，擋圈24的內徑尺寸D5設定得小於從外圈滾道面21a的最內徑D6減去軸承內部間隙S的徑向尺寸D7和圓柱滾子23的倒角部23c的徑向尺寸D8後的尺寸。此外，本實施方式的軸承內部間隙S是指，將外圈21和內圈22中的一個固定，將另一個在徑向移動時的移動量。

而且，在這樣構成的圓柱滾子軸承20中，如圖10所示，通過將內圈22向軸向一側(圖10的左側)移動，從而內圈22的一個擋邊部22b接觸圓柱滾子23的一側(圖10的右側)的端部，並且圓柱滾子23的另一側(圖10的左側)的軸向端面23b接觸外圈21的一個擋圈24。因此，由於抑制內圈22的徑向和軸向的竄動，內圈22相對於外圈21被平行定位，因此，軸A容易向內圈22插入。

如以上說明的那樣，根據本實施方式的圓柱滾子軸承20，由於在外圈21的內周面的軸向兩端部設有圓環狀的擋圈24，因此在組裝軸A時，將內圈22移動至軸向一側，使擋圈24接觸圓柱滾子23的軸向端面23b，從而抑制內圈22的徑向和軸向的竄動，能夠相對於外圈21將內圈22平行定位，能夠容易在內圈22中插入軸A。

另外，根據本實施方式的圓柱滾子軸承20，由於在外圈21的內周面的軸向兩端部設有圓環狀的擋圈24，因此即使內圈22移動至軸向一側，由於擋圈24接觸圓柱滾子23的軸向端面23b，因此能夠防止內圈22和圓柱滾子23脫落。

此外，作為本實施方式的第1變形例，如圖11所示，擋圈24的軸向位置也可以相對於軸承的軸向中心左右非對稱。即，擋圈24的軸向位置位於外圈21的軸向端面與圓柱滾子23的軸向端面23b之間即可，是任意的。

另外，作為本實施方式的第2變形例，如圖12所示，也可以在外圈12的內周面的軸向一端部(圖12的左端部)形成擋邊部21c。在該情況下，使擋邊部21c或者另一端側的擋圈24接觸圓柱滾子23的軸向端面23b，對內圈22進行定位。另外，擋邊部21c的內徑尺寸與所述擋圈24的內徑尺寸D5相同。

另外，作為本實施方式的第3變形例，如圖13所示，也可以在外圈21的內周面的軸向兩端部形成擋邊部21c。在該情況下，使擋邊部21c接觸圓柱滾子23的軸向端面23b，對內圈22進行定位。另外，擋邊部21c的內徑尺寸與所述擋圈24的內徑尺寸D5相同。

另外，作為本實施方式的第4變形例，如圖14所示，也可以在外圈21的內周面的軸向兩端部形成擋邊部21c，使一側(圖14的左側)的擋邊部21c的軸向厚度大於另一側(圖14的右側)的擋邊部21c的軸向厚度。即，左右擋邊部12c的軸向厚度也可以不相同，是任意的。

(第3實施方式)

接下來，參照圖15，說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第3實施方式。此外，對於與第1實施方式和第2實施方式相同或者等同的部分，在附圖中標註相同或者等同的附圖標記，省略或者簡化其說明。

在本實施方式的圓柱滾子軸承30中，如圖15所示，在內圈12的外周面的軸向兩端部安裝有擋圈14，並且在外圈21的內周面的軸向兩端部安裝有擋圈24。

關於其他構成和作用效果與所述第1實施方式和第2實施方式同樣。

(第4實施方式)

接下來，參照圖16，說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第4實施方式。此外，對於與第1實施方式和第2實施方式相同或者等同的部分，在附圖中標註相同或者等同附圖標記，省略或者簡化其說明。

在本實施方式的圓柱滾子軸承40中，如圖16所示，在內圈12的外周面的軸向一端部(圖16的右端部)安裝有擋圈14，並且在內圈12的外周面的軸向另一端部(圖16的左端部)形成有擋邊部12c，另外，在外圈21的內周面的軸向一端部(圖16的左端部)安裝有擋圈24，並且在外圈21的內周面的軸向另一端部(圖16的右端部)形成有擋邊部21c。

關於其他構成和作用效果與所述第1實施方式和第2實施方式同樣。

(第5實施方式)

接下來，參照圖17，說明本實用新型所涉及的圓柱滾子軸承的第5實施方式。此外，對於與第1實施方式和第2實施方式相同或者等同的部分，在附圖中標註相同或者等同附圖標記，省略或者簡化其說明。

在本實施方式的圓柱滾子軸承50中，如圖17所示，在內圈12的外周面的軸向一端部(圖17的右端部)安裝有擋圈14，並且在內圈12的外周面的軸向另一端部(圖17的左端部)形成有擋邊部12c，另外，在外圈21的內周面的軸向一端部(圖17的右端部)安裝有擋圈24，並且在外圈21的內周面的軸向另一端部(圖17的左端部)形成有擋邊部21c。

關於其他構成和作用效果與所述第1實施方式和第2實施方式同樣。

此外，本實用新型不限於所述各實施方式所例舉的內容，在不脫離本實用新型的要點的範圍內能夠適當變更。

例如，擋圈(限位部件)也可以在將軸插入到內圈之後從內圈或者外圈取下。

另外，在所述各實施方式中，限位部件是圓環狀的擋圈，但不限於此，也可以如圖18～圖20所示，是任意的多邊形的限位部件14、24。另外，限位部件14、24如圖21和圖22所示，也可以不是在周向連續的限位部件，而是在周向局部地設置。