走行台車の駆動軸支持構造
【課題】コンパクトで負荷容量の高い自動調心ころ軸受を有する走行台車の駆動軸支持構造を提供する。
【解決手段】走行台車１１は、レール１２上を走行する車輪１３と、車輪１３を回転駆動する駆動軸１４と、駆動軸１４を回転自在に支持する軸受２１とを備える。駆動軸１４を支持する自動調心ころ軸受２１は、内輪と、外輪と、複列に配置された複数の球面ころと、隣接する球面ころの間隔を保持する保持器とを備える。保持器は、一対のリング部と、柱部と、球面ころの抜け止め部とを有する。そして、抜け止め部は、球面ころのピッチ円の上側に位置して、球面ころの長さ方向端部の径方向外側への移動を規制する。
【解決手段】走行台車１１は、レール１２上を走行する車輪１３と、車輪１３を回転駆動する駆動軸１４と、駆動軸１４を回転自在に支持する軸受２１とを備える。駆動軸１４を支持する自動調心ころ軸受２１は、内輪と、外輪と、複列に配置された複数の球面ころと、隣接する球面ころの間隔を保持する保持器とを備える。保持器は、一対のリング部と、柱部と、球面ころの抜け止め部とを有する。そして、抜け止め部は、球面ころのピッチ円の上側に位置して、球面ころの長さ方向端部の径方向外側への移動を規制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行台車、特に屋根開閉装置やコンテナクレーン等に使用されている走行台車の駆動軸支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の屋根開閉装置が、例えば、特開２００４−２４４８１９号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されている屋根開閉装置は、屋根パネルと、屋根パネルを移動搬送させる走行台車とを備える。また、走行台車は、レール上を走行する車輪と、駆動装置に連結されて車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とで構成されている。
【０００３】
上記構成の走行台車は、大型の屋根パネルを比較的ゆっくりと移動搬送させるので、走行台車の駆動軸を支持する軸受は重荷重低速回転環境下で使用されることとなる。そこで、このような環境で使用される軸受としては、図１２および図１３に示すような自動調心ころ軸受１１１が使用されることがある。
【０００４】
図１２を参照して、自動調心ころ軸受１１１は、内輪１１２と、外輪１１３と、内輪１１２および外輪１１３の間に複列に配置された複数の球面ころ１１４と、複数の球面ころ１１４の間隔を保持する保持器１１５とを備える。
【０００５】
図１３を参照して、保持器１１５は、リング部とリング部の端面から突出する柱部１１５ａとを有し、隣接する柱部１１５ａの間に球面ころ１１４を収容するポケット１１５ｂを有する。柱部１１５ａは、球面ころ１１４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ１１４の径方向への抜け止めおよび隣接する球面ころ１１４の間隔を一定に保つ機能を有する。
【０００６】
上記構成の自動調心ころ軸受１１１は、他の軸受と比較して定格荷重が高く、また、駆動軸の撓みに対して調心性を有しているので、走行台車の駆動軸を支持する軸受として好適である。
【特許文献１】特開２００４−２４４８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、開閉式の屋根を有する建造物の大型化に伴って屋根パネルも大型化している。一方で、屋根開閉装置自体はコンパクト化が望まれている。移動搬送する屋根パネルを大型化すると、走行台車の駆動装置を高出力化することが必要となり、駆動軸を支持する軸受に負荷される荷重が増大する。これにより、従来の自動調心ころ軸受１１１では、負荷容量不足による軸受寿命の低下が問題となる。なお、この問題は、走行台車の駆動軸に接続する駆動装置を高出力化した場合に留まらず、従来と荷重条件の同じ自動調心ころ軸受１１１をコンパクト化しようとする場合にも生じ得る。
【０００８】
高荷重に対応する最も簡単な方法は、自動調心ころ軸受１１１を大型化することであるが、屋根開閉装置のコンパクト化の観点から自動調心ころ軸受１１１を大型化することは適切ではない。
【０００９】
そこで、自動調心ころ軸受１１１の軸受サイズを維持したまま、定格荷重を向上させることが望まれる。自動調心ころ軸受１１１の定格荷重を向上させる方法としては、内輪１１２および外輪１１３の間に配置する球面ころ１１４の本数を増加させるか、ころ径を大きくすることが考えられる。
【００１０】
しかし、例えば、ころ本数を増加させる場合、自動調心ころ軸受１１１の球面ころの左右には保持器１１５の柱部１１５ａが配置されており、柱部１１５ａの強度確保の観点から柱部１１５ａの太さを一定値以上にする必要がある。その結果、隣接する球面ころ１１４の間隔を小さくして収容可能な球面ころ１１４の本数を増やすことは困難であった。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、コンパクトで負荷容量の高い自動調心ころ軸受を有する走行台車の駆動軸支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る走行台車の駆動軸支持構造は、レール上を走行する車輪と、車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える。駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の球面ころと、一対のリング部、一対のリング部の間に位置する柱部、および球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備える自動調心ころ軸受である。そして、球面ころの長さ方向中央部に対面する柱部の中央領域は、球面ころのピッチ円の下側に位置し、抜け止め部は、球面ころのピッチ円の上側に位置し、球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する。また、抜け止め部は、球面ころの長さ方向端部に対面する柱部の端部領域に設けられている。
【００１３】
隣接する球面ころの間隔はピッチ円上で最小となるので、ころ径が最大となる長さ方向中央部で柱部をピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころの間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころを収容することが可能となるので、自動調心ころ軸受の定格荷重が向上する。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。
【００１４】
好ましくは、一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が複数の球面ころのころ中心より外側に位置する。軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の取扱いが容易となる。
【００１５】
この発明の他の局面に係る走行台車の駆動軸支持構造は、レール上を走行する車輪と、車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える。駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の球面ころと、複数の球面ころの間隔を保持する保持器とを備える自動調心ころ軸受である。そして、保持器は、複数の球面ころの端面に対面するリング部と、隣接する球面ころの間に位置し、リング部の内側面から軸方向に突出する突出部とを有し、突出部の突出長さをＡとし、リング部の内側面から球面ころの最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立する。
【００１６】
上記構成の保持器は、突出部の先端が、隣接する球面ころの間隔が最小となる最大径部に対面する位置まで達しないので、隣接する球面ころの間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころを収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重を向上した自動調心ころ軸受を得ることができる。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。なお、本明細書中「リング部の内側面」とは、リング部の球面ころと対面する端面を指すものとする。
【００１７】
好ましくは、保持器は、隣接する突出部の間に、球面ころの一方側端部を受け入れる凹部を有する。上記構成の保持器は、リング部の端面に設けられた複数の凹部が隣接する球面ころの間隔を一定に保つ機能に加え、球面ころの脱落を防止する機能を有する。これにより、球面ころの円滑な回転を維持すると共に、球面ころの脱落を防止することができる。
【００１８】
さらに好ましくは、保持器は球面ころの両端に配置される。このように、球面ころの両端に保持器を配置することにより、さらに効果的に球面ころの円滑な回転を維持することができる。
【００１９】
好ましくは、保持器は内輪の小鍔部の内側に係合する係合部を有する。これにより、特に、保持器を球面ころの両端に独立して配置した場合でも、軸受回転時に保持器が脱落するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、収容可能な球面ころの本数を増加させることにより、軸受サイズを維持したまま自動調心ころ軸受の定格荷重を向上することができる。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図６を参照して、この発明の一実施形態に係る走行台車の駆動軸支持構造を説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る走行台車１１を示す図であって、図２は図１に示す走行台車の駆動軸を支持する自動調心ころ軸受を示す図、図３〜図６は図２に示す自動調心ころ軸受に使用する保持器を示す図である。
【００２２】
図１を参照して、走行台車１１は、レール１２上を走行する車輪１３と、駆動装置（図示省略）に連結されて車輪１３を回転駆動する駆動軸１４と、駆動軸１４をハウジング（図示省略）に対して回転自在に支持する軸受２１とを備え、屋根パネル（図示省略）に取り付けられてレール１２上を移動する。
【００２３】
図２を参照して、駆動軸１４を支持する軸受２１は、内輪２２と、外輪２３と、内輪２２および外輪２３の間に複列に配置された複数の球面ころ２４と、隣接する球面ころ２４の間隔を保持する保持器２５とを備える自動調心ころ軸受である。また、内輪２２の外径面には複列の軌道面が形成され、外輪２３の内径面には軸受中心を曲率中心とする球面の軌道面が形成されている。
【００２４】
図３を参照して、保持器２５は、一対のリング部２５ａおよび２５ｂと、一対のリング部２５ａ，２５ｂの間に位置する柱部２５ｃと、柱部２５ｃのリング部２５ａ側の端部領域に位置し、球面ころ２４の長さ方向端部の径方向外側への移動を規制する抜け止め部２５ｄとを有し、射出成型によって製造される樹脂製保持器である。
【００２５】
次に、図４は図３のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図４を参照して、リング部２５ａ近傍の柱部２５ｃは、球面ころ２４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ２４に対向する壁面は球面ころ２４の転動面に沿う曲面形状である。球面ころ２４のピッチ円より上側の開口端の開口幅ｗ１は、球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定されており、球面ころ２４の径方向外側への移動を規制する。また、球面ころ２４のピッチ円より下側の開口端の開口幅ｗ３も球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定されており、球面ころ２４の径方向内側への移動を規制する。
【００２６】
次に、図５は図３のＶ−Ｖにおける断面図である。図５を参照して、ポケットの長さ方向中央部に位置する柱部２５ｃは、球面ころ２４のピッチ円の下側に位置し、球面ころ２４に対向する端面は球面ころ２４の転動面に沿う曲面形状である。また、ポケット内部に突出した凸部（図３の斜線部）によって、ポケットの開口幅ｗ３を球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定することにより、球面ころ２４の径方向内側への移動を規制する。
【００２７】
次に、図６は図３のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。図６を参照して、リング部２５ａの外径面は、球面ころ２４のころ中心よりも外側に位置しており、リング部２５ｂの外径面は、球面ころ２４のころ中心よりも内側に位置している。
【００２８】
上記構成の自動調心ころ軸受２１において、隣接する球面ころ２４の間隔はピッチ円上で最小となる。そこで、柱部２５ｃをピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころ２４の間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころ２４を収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重の向上した自動調心ころ軸受２１を得ることができる。
【００２９】
また、上記構成の保持器２５は、リング部２５ｂの側に球面ころ２４の径方向への移動を規制する手段を有していないので、軸受組立て時に球面ころ２４とリング部２５ａの外径面との当接部分を基点として球面ころ２４が傾く可能性がある。そこで、図６に示すように、リング部２５ｂの外径面を球面ころ２４のころ中心より外側に配置することにより、軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の組立てが容易となる。
【００３０】
上記の実施形態においては、リング部２５ａの側にのみ抜け止め部２５ｄを設けた例を示したが、これに限ることなく、リング部２５ｂの側にも抜け止め部を設けてもよい。
【００３１】
また、抜け止め部２５ｄは柱部２５ｃの一部とした例を示したが、これに限ることなく、柱部から離れた位置、例えば、球面ころ２４の端面に対面するリング部２５ａ，２５ｂの壁面から突出する凸部であって、球面ころ２４の転動面に当接して球面ころ２４の径方向の移動を規制するものであってもよい。
【００３２】
次に、図７〜図１１を参照して、図１に示す走行台車１１の駆動軸１４を支持する自動調心ころ軸受の他の実施例を説明する。なお、図７はこの発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受３１であって、図８〜図１１は図７に示す自動調心ころ軸受３１に使用する保持器を示す図である。
【００３３】
図７を参照して、自動調心ころ軸受３１は、両端に小鍔部３２ａを有する内輪３２と、外輪３３と、内輪３２および外輪３３の間に複列に配置された複数の球面ころ３４と、複数の球面ころ３４の間隔を保持する保持器３５および３６とを備える。なお、保持器３５および３６は、それぞれ独立して回転するので、自動調心ころ軸受３１の両端部に配置される保持器３６には、脱落を防止するために内輪３２の小鍔部３２ａの内側に係合する係合部３６ａを設ける。
【００３４】
図８および図９を参照して、保持器３５は、複数の球面ころ３４の端面に対面するリング部３５ａと、隣接する球面ころ３４の間に位置し、リング部３５ａの内側面から軸方向に突出する突出部３５ｃと、隣接する突出部３５ｃの間に、球面ころ３４の一方側端部を受け入れる凹部３５ｂとを有する。そして、突出部３５ｃの突出長さをＡとし、リング部３５ａの内側面から球面ころ３４の最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立するように設定されている。また、この保持器３５は、銅合金等により形成された円筒状の材料の端面に切削加工によって凹部３５ｂを形成する揉み抜き保持器である。なお、保持器３６も同様の構造である。
【００３５】
さらに、図１０を参照して、保持器３５の突出部３５ｂは、球面ころ３４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ３４の転動面に対向する壁面は、球面ころ３４の転動面に沿う曲面形状である。この突出部３５ｂは、球面ころ３４の転動面に当接してその回転を案内すると共に、球面ころ３４の径方向外側および径方向内側への抜けを防止する。また、図１１に示す保持器３６も同様である。
【００３６】
上記構成の自動調心ころ軸受３１は、保持器３５，３６が一対となって構成され、保持器３５，３６の突出部の先端が球面ころ３４の最大径部に対面する位置に達しないので、隣接する球面ころ３４の間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころ３４を収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重を向上した自動調心ころ軸受３１を得ることができる。
【００３７】
図８〜図１１に示した保持器として、揉み抜き保持器の例を示したが、これに限ることなく、射出成型による樹脂保持器にも適用可能である。
【００３８】
上記の各実施形態に係る自動調心ころ軸受２１，３１を屋根開閉装置の屋根パネルを移動搬送する走行台車１１等の駆動軸１４を支持する軸受として使用することにより、走行台車の耐久性が向上し、メンテナンス費用の削減効果が期待できる。また、軸受に負荷される荷重が従来と同程度であれば軸受サイズを小さくすることができるので、走行台車１１をコンパクト化することができる。さらに、軸受回転時の摩擦および発熱を低減し、大気中へのＣＯ２の排出を削減可能な走行台車を得ることができる。
【００３９】
なお、図１に示す走行台車１１において、駆動軸１４を支持するために複列自動調心ころ軸受２１を２個配置した例を示したが、１個であってもよいし、３個以上配置してもよい。さらには、この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受２１，３１と、円錐ころ軸受等の他の軸受を組み合わせて配置してもよい。
【００４０】
さらに、この発明は、屋根開閉装置に使用される走行台車１１に留まらず、コンテナクレーン等の大型構造物に使用される走行台車の駆動軸支持構造に広く適用することが可能である。
【００４１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明は、走行台車の駆動軸支持構造に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の一実施形態に係る走行台車の駆動軸支持構造を示す図である。
【図２】図１に示す駆動軸を支持する自動調心ころ軸受の一例を示す図である。
【図３】図２に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を径方向から見た図である。
【図４】図３に示す保持器のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】図３に示す保持器のＶ−Ｖにおける断面図である。
【図６】図３に示す保持器のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】図１に示す駆動軸を支持する自動調心ころ軸受の他の例を示す図である。
【図８】図７に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を軸方向から見た図である。
【図９】図７に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を径方向から見た図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】走行台車の駆動軸を支持する従来の自動調心ころ軸受を示す図である。
【図１３】図１２に示す自動調心ころ軸受のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１ 走行台車、１２レール、１３ 車輪、１４ 駆動軸、２１，３１，１１１ 自動調心ころ軸受、２２，３２，１１２ 内輪、３２ａ 小鍔部、２３，３３，１１３ 外輪、２４，３４，１１４ 球面ころ、２５，３５，３６，１１５ 保持器、２５ａ，２５ｂ，３５ａ リング部、２５ｃ，１１５ａ 柱部、２５ｄ 抜け止め部、３５ｂ 凹部、３５ｃ 突出部、３６ａ 係合部、１１５ｂ ポケット。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行台車、特に屋根開閉装置やコンテナクレーン等に使用されている走行台車の駆動軸支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の屋根開閉装置が、例えば、特開２００４−２４４８１９号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されている屋根開閉装置は、屋根パネルと、屋根パネルを移動搬送させる走行台車とを備える。また、走行台車は、レール上を走行する車輪と、駆動装置に連結されて車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とで構成されている。
【０００３】
上記構成の走行台車は、大型の屋根パネルを比較的ゆっくりと移動搬送させるので、走行台車の駆動軸を支持する軸受は重荷重低速回転環境下で使用されることとなる。そこで、このような環境で使用される軸受としては、図１２および図１３に示すような自動調心ころ軸受１１１が使用されることがある。
【０００４】
図１２を参照して、自動調心ころ軸受１１１は、内輪１１２と、外輪１１３と、内輪１１２および外輪１１３の間に複列に配置された複数の球面ころ１１４と、複数の球面ころ１１４の間隔を保持する保持器１１５とを備える。
【０００５】
図１３を参照して、保持器１１５は、リング部とリング部の端面から突出する柱部１１５ａとを有し、隣接する柱部１１５ａの間に球面ころ１１４を収容するポケット１１５ｂを有する。柱部１１５ａは、球面ころ１１４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ１１４の径方向への抜け止めおよび隣接する球面ころ１１４の間隔を一定に保つ機能を有する。
【０００６】
上記構成の自動調心ころ軸受１１１は、他の軸受と比較して定格荷重が高く、また、駆動軸の撓みに対して調心性を有しているので、走行台車の駆動軸を支持する軸受として好適である。
【特許文献１】特開２００４−２４４８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、開閉式の屋根を有する建造物の大型化に伴って屋根パネルも大型化している。一方で、屋根開閉装置自体はコンパクト化が望まれている。移動搬送する屋根パネルを大型化すると、走行台車の駆動装置を高出力化することが必要となり、駆動軸を支持する軸受に負荷される荷重が増大する。これにより、従来の自動調心ころ軸受１１１では、負荷容量不足による軸受寿命の低下が問題となる。なお、この問題は、走行台車の駆動軸に接続する駆動装置を高出力化した場合に留まらず、従来と荷重条件の同じ自動調心ころ軸受１１１をコンパクト化しようとする場合にも生じ得る。
【０００８】
高荷重に対応する最も簡単な方法は、自動調心ころ軸受１１１を大型化することであるが、屋根開閉装置のコンパクト化の観点から自動調心ころ軸受１１１を大型化することは適切ではない。
【０００９】
そこで、自動調心ころ軸受１１１の軸受サイズを維持したまま、定格荷重を向上させることが望まれる。自動調心ころ軸受１１１の定格荷重を向上させる方法としては、内輪１１２および外輪１１３の間に配置する球面ころ１１４の本数を増加させるか、ころ径を大きくすることが考えられる。
【００１０】
しかし、例えば、ころ本数を増加させる場合、自動調心ころ軸受１１１の球面ころの左右には保持器１１５の柱部１１５ａが配置されており、柱部１１５ａの強度確保の観点から柱部１１５ａの太さを一定値以上にする必要がある。その結果、隣接する球面ころ１１４の間隔を小さくして収容可能な球面ころ１１４の本数を増やすことは困難であった。
【００１１】
そこで、この発明の目的は、コンパクトで負荷容量の高い自動調心ころ軸受を有する走行台車の駆動軸支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る走行台車の駆動軸支持構造は、レール上を走行する車輪と、車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える。駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の球面ころと、一対のリング部、一対のリング部の間に位置する柱部、および球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備える自動調心ころ軸受である。そして、球面ころの長さ方向中央部に対面する柱部の中央領域は、球面ころのピッチ円の下側に位置し、抜け止め部は、球面ころのピッチ円の上側に位置し、球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する。また、抜け止め部は、球面ころの長さ方向端部に対面する柱部の端部領域に設けられている。
【００１３】
隣接する球面ころの間隔はピッチ円上で最小となるので、ころ径が最大となる長さ方向中央部で柱部をピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころの間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころを収容することが可能となるので、自動調心ころ軸受の定格荷重が向上する。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。
【００１４】
好ましくは、一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が複数の球面ころのころ中心より外側に位置する。軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の取扱いが容易となる。
【００１５】
この発明の他の局面に係る走行台車の駆動軸支持構造は、レール上を走行する車輪と、車輪を回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える。駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、内輪および外輪の間に配置された複数の球面ころと、複数の球面ころの間隔を保持する保持器とを備える自動調心ころ軸受である。そして、保持器は、複数の球面ころの端面に対面するリング部と、隣接する球面ころの間に位置し、リング部の内側面から軸方向に突出する突出部とを有し、突出部の突出長さをＡとし、リング部の内側面から球面ころの最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立する。
【００１６】
上記構成の保持器は、突出部の先端が、隣接する球面ころの間隔が最小となる最大径部に対面する位置まで達しないので、隣接する球面ころの間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころを収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重を向上した自動調心ころ軸受を得ることができる。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。なお、本明細書中「リング部の内側面」とは、リング部の球面ころと対面する端面を指すものとする。
【００１７】
好ましくは、保持器は、隣接する突出部の間に、球面ころの一方側端部を受け入れる凹部を有する。上記構成の保持器は、リング部の端面に設けられた複数の凹部が隣接する球面ころの間隔を一定に保つ機能に加え、球面ころの脱落を防止する機能を有する。これにより、球面ころの円滑な回転を維持すると共に、球面ころの脱落を防止することができる。
【００１８】
さらに好ましくは、保持器は球面ころの両端に配置される。このように、球面ころの両端に保持器を配置することにより、さらに効果的に球面ころの円滑な回転を維持することができる。
【００１９】
好ましくは、保持器は内輪の小鍔部の内側に係合する係合部を有する。これにより、特に、保持器を球面ころの両端に独立して配置した場合でも、軸受回転時に保持器が脱落するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、収容可能な球面ころの本数を増加させることにより、軸受サイズを維持したまま自動調心ころ軸受の定格荷重を向上することができる。そして、このような自動調心ころ軸受を走行台車の駆動軸を支持する軸受に採用することにより、コンパクトで耐荷重性に優れた走行台車の駆動軸支持構造を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１〜図６を参照して、この発明の一実施形態に係る走行台車の駆動軸支持構造を説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る走行台車１１を示す図であって、図２は図１に示す走行台車の駆動軸を支持する自動調心ころ軸受を示す図、図３〜図６は図２に示す自動調心ころ軸受に使用する保持器を示す図である。
【００２２】
図１を参照して、走行台車１１は、レール１２上を走行する車輪１３と、駆動装置（図示省略）に連結されて車輪１３を回転駆動する駆動軸１４と、駆動軸１４をハウジング（図示省略）に対して回転自在に支持する軸受２１とを備え、屋根パネル（図示省略）に取り付けられてレール１２上を移動する。
【００２３】
図２を参照して、駆動軸１４を支持する軸受２１は、内輪２２と、外輪２３と、内輪２２および外輪２３の間に複列に配置された複数の球面ころ２４と、隣接する球面ころ２４の間隔を保持する保持器２５とを備える自動調心ころ軸受である。また、内輪２２の外径面には複列の軌道面が形成され、外輪２３の内径面には軸受中心を曲率中心とする球面の軌道面が形成されている。
【００２４】
図３を参照して、保持器２５は、一対のリング部２５ａおよび２５ｂと、一対のリング部２５ａ，２５ｂの間に位置する柱部２５ｃと、柱部２５ｃのリング部２５ａ側の端部領域に位置し、球面ころ２４の長さ方向端部の径方向外側への移動を規制する抜け止め部２５ｄとを有し、射出成型によって製造される樹脂製保持器である。
【００２５】
次に、図４は図３のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。図４を参照して、リング部２５ａ近傍の柱部２５ｃは、球面ころ２４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ２４に対向する壁面は球面ころ２４の転動面に沿う曲面形状である。球面ころ２４のピッチ円より上側の開口端の開口幅ｗ１は、球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定されており、球面ころ２４の径方向外側への移動を規制する。また、球面ころ２４のピッチ円より下側の開口端の開口幅ｗ３も球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定されており、球面ころ２４の径方向内側への移動を規制する。
【００２６】
次に、図５は図３のＶ−Ｖにおける断面図である。図５を参照して、ポケットの長さ方向中央部に位置する柱部２５ｃは、球面ころ２４のピッチ円の下側に位置し、球面ころ２４に対向する端面は球面ころ２４の転動面に沿う曲面形状である。また、ポケット内部に突出した凸部（図３の斜線部）によって、ポケットの開口幅ｗ３を球面ころ２４のころ径ｗ２より小さく設定することにより、球面ころ２４の径方向内側への移動を規制する。
【００２７】
次に、図６は図３のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。図６を参照して、リング部２５ａの外径面は、球面ころ２４のころ中心よりも外側に位置しており、リング部２５ｂの外径面は、球面ころ２４のころ中心よりも内側に位置している。
【００２８】
上記構成の自動調心ころ軸受２１において、隣接する球面ころ２４の間隔はピッチ円上で最小となる。そこで、柱部２５ｃをピッチ円から外れた領域に配置することにより、隣接する球面ころ２４の間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころ２４を収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重の向上した自動調心ころ軸受２１を得ることができる。
【００２９】
また、上記構成の保持器２５は、リング部２５ｂの側に球面ころ２４の径方向への移動を規制する手段を有していないので、軸受組立て時に球面ころ２４とリング部２５ａの外径面との当接部分を基点として球面ころ２４が傾く可能性がある。そこで、図６に示すように、リング部２５ｂの外径面を球面ころ２４のころ中心より外側に配置することにより、軸受組立て時の球面ころの傾きを有効に抑制できるので、軸受の組立てが容易となる。
【００３０】
上記の実施形態においては、リング部２５ａの側にのみ抜け止め部２５ｄを設けた例を示したが、これに限ることなく、リング部２５ｂの側にも抜け止め部を設けてもよい。
【００３１】
また、抜け止め部２５ｄは柱部２５ｃの一部とした例を示したが、これに限ることなく、柱部から離れた位置、例えば、球面ころ２４の端面に対面するリング部２５ａ，２５ｂの壁面から突出する凸部であって、球面ころ２４の転動面に当接して球面ころ２４の径方向の移動を規制するものであってもよい。
【００３２】
次に、図７〜図１１を参照して、図１に示す走行台車１１の駆動軸１４を支持する自動調心ころ軸受の他の実施例を説明する。なお、図７はこの発明の他の実施形態に係る自動調心ころ軸受３１であって、図８〜図１１は図７に示す自動調心ころ軸受３１に使用する保持器を示す図である。
【００３３】
図７を参照して、自動調心ころ軸受３１は、両端に小鍔部３２ａを有する内輪３２と、外輪３３と、内輪３２および外輪３３の間に複列に配置された複数の球面ころ３４と、複数の球面ころ３４の間隔を保持する保持器３５および３６とを備える。なお、保持器３５および３６は、それぞれ独立して回転するので、自動調心ころ軸受３１の両端部に配置される保持器３６には、脱落を防止するために内輪３２の小鍔部３２ａの内側に係合する係合部３６ａを設ける。
【００３４】
図８および図９を参照して、保持器３５は、複数の球面ころ３４の端面に対面するリング部３５ａと、隣接する球面ころ３４の間に位置し、リング部３５ａの内側面から軸方向に突出する突出部３５ｃと、隣接する突出部３５ｃの間に、球面ころ３４の一方側端部を受け入れる凹部３５ｂとを有する。そして、突出部３５ｃの突出長さをＡとし、リング部３５ａの内側面から球面ころ３４の最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立するように設定されている。また、この保持器３５は、銅合金等により形成された円筒状の材料の端面に切削加工によって凹部３５ｂを形成する揉み抜き保持器である。なお、保持器３６も同様の構造である。
【００３５】
さらに、図１０を参照して、保持器３５の突出部３５ｂは、球面ころ３４のピッチ円を跨いで径方向に延在し、球面ころ３４の転動面に対向する壁面は、球面ころ３４の転動面に沿う曲面形状である。この突出部３５ｂは、球面ころ３４の転動面に当接してその回転を案内すると共に、球面ころ３４の径方向外側および径方向内側への抜けを防止する。また、図１１に示す保持器３６も同様である。
【００３６】
上記構成の自動調心ころ軸受３１は、保持器３５，３６が一対となって構成され、保持器３５，３６の突出部の先端が球面ころ３４の最大径部に対面する位置に達しないので、隣接する球面ころ３４の間隔を小さくすることができる。その結果、より多くの球面ころ３４を収容することが可能となるので、軸受サイズを維持したまま定格荷重を向上した自動調心ころ軸受３１を得ることができる。
【００３７】
図８〜図１１に示した保持器として、揉み抜き保持器の例を示したが、これに限ることなく、射出成型による樹脂保持器にも適用可能である。
【００３８】
上記の各実施形態に係る自動調心ころ軸受２１，３１を屋根開閉装置の屋根パネルを移動搬送する走行台車１１等の駆動軸１４を支持する軸受として使用することにより、走行台車の耐久性が向上し、メンテナンス費用の削減効果が期待できる。また、軸受に負荷される荷重が従来と同程度であれば軸受サイズを小さくすることができるので、走行台車１１をコンパクト化することができる。さらに、軸受回転時の摩擦および発熱を低減し、大気中へのＣＯ２の排出を削減可能な走行台車を得ることができる。
【００３９】
なお、図１に示す走行台車１１において、駆動軸１４を支持するために複列自動調心ころ軸受２１を２個配置した例を示したが、１個であってもよいし、３個以上配置してもよい。さらには、この発明の一実施形態に係る自動調心ころ軸受２１，３１と、円錐ころ軸受等の他の軸受を組み合わせて配置してもよい。
【００４０】
さらに、この発明は、屋根開閉装置に使用される走行台車１１に留まらず、コンテナクレーン等の大型構造物に使用される走行台車の駆動軸支持構造に広く適用することが可能である。
【００４１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明は、走行台車の駆動軸支持構造に有利に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】この発明の一実施形態に係る走行台車の駆動軸支持構造を示す図である。
【図２】図１に示す駆動軸を支持する自動調心ころ軸受の一例を示す図である。
【図３】図２に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を径方向から見た図である。
【図４】図３に示す保持器のＩＶ−ＩＶにおける断面図である。
【図５】図３に示す保持器のＶ−Ｖにおける断面図である。
【図６】図３に示す保持器のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】図１に示す駆動軸を支持する自動調心ころ軸受の他の例を示す図である。
【図８】図７に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を軸方向から見た図である。
【図９】図７に示す自動調心ころ軸受に使用される保持器を径方向から見た図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘにおける断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】走行台車の駆動軸を支持する従来の自動調心ころ軸受を示す図である。
【図１３】図１２に示す自動調心ころ軸受のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩにおける断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１ 走行台車、１２レール、１３ 車輪、１４ 駆動軸、２１，３１，１１１ 自動調心ころ軸受、２２，３２，１１２ 内輪、３２ａ 小鍔部、２３，３３，１１３ 外輪、２４，３４，１１４ 球面ころ、２５，３５，３６，１１５ 保持器、２５ａ，２５ｂ，３５ａ リング部、２５ｃ，１１５ａ 柱部、２５ｄ 抜け止め部、３５ｂ 凹部、３５ｃ 突出部、３６ａ 係合部、１１５ｂ ポケット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レール上を走行する車輪と、
前記車輪を回転駆動する駆動軸と、
前記駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える走行台車の駆動軸支持構造であって、
前記駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の球面ころと、一対のリング部、前記一対のリング部の間に位置する柱部、および前記球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備え、前記球面ころの長さ方向中央部に対面する前記柱部の中央領域は、前記球面ころのピッチ円の下側に位置し、前記抜け止め部は、前記球面ころのピッチ円の上側に位置し、前記球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する自動調心ころ軸受である、走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項２】
前記抜け止め部は、前記球面ころの長さ方向端部に対面する前記柱部の端部領域に設けられている、請求項１に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項３】
前記一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が前記複数の球面ころのころ中心より外側に位置する、請求項１または２に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項４】
レール上を走行する車輪と、
前記車輪を回転駆動する駆動軸と、
前記駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える走行台車の駆動軸支持構造であって、
前記駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の球面ころと、前記複数の球面ころの間隔を保持する保持器とを備え、前記保持器は、前記複数の球面ころの端面に対面するリング部と、隣接する球面ころの間に位置し、前記リング部の内側面から軸方向に突出する突出部とを有し、前記突出部の突出長さをＡとし、前記リング部の内側面から前記球面ころの最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立する自動調心ころ軸受である、走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項５】
前記保持器は、隣接する前記突出部の間に、前記球面ころの一方側端部を受け入れる凹部を有する、請求項４に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項６】
前記保持器は、前記球面ころの両端に配置される、請求項４または５に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項７】
前記保持器は、前記内輪の小鍔部の内側に係合する係合部を有する、請求項４〜６のいずれかに記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項１】
レール上を走行する車輪と、
前記車輪を回転駆動する駆動軸と、
前記駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える走行台車の駆動軸支持構造であって、
前記駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の球面ころと、一対のリング部、前記一対のリング部の間に位置する柱部、および前記球面ころの脱落を防止する抜け止め部を有する樹脂製保持器とを備え、前記球面ころの長さ方向中央部に対面する前記柱部の中央領域は、前記球面ころのピッチ円の下側に位置し、前記抜け止め部は、前記球面ころのピッチ円の上側に位置し、前記球面ころの転動面に当接してこの球面ころの径方向への移動を規制する自動調心ころ軸受である、走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項２】
前記抜け止め部は、前記球面ころの長さ方向端部に対面する前記柱部の端部領域に設けられている、請求項１に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項３】
前記一対のリング部のうちの少なくとも一方は、その外径面が前記複数の球面ころのころ中心より外側に位置する、請求項１または２に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項４】
レール上を走行する車輪と、
前記車輪を回転駆動する駆動軸と、
前記駆動軸を回転自在に支持する軸受とを備える走行台車の駆動軸支持構造であって、
前記駆動軸を支持する軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪および前記外輪の間に配置された複数の球面ころと、前記複数の球面ころの間隔を保持する保持器とを備え、前記保持器は、前記複数の球面ころの端面に対面するリング部と、隣接する球面ころの間に位置し、前記リング部の内側面から軸方向に突出する突出部とを有し、前記突出部の突出長さをＡとし、前記リング部の内側面から前記球面ころの最大径部分に至るまでの軸方向長さをＢとしたとき、Ａ＜Ｂの関係が成立する自動調心ころ軸受である、走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項５】
前記保持器は、隣接する前記突出部の間に、前記球面ころの一方側端部を受け入れる凹部を有する、請求項４に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項６】
前記保持器は、前記球面ころの両端に配置される、請求項４または５に記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【請求項７】
前記保持器は、前記内輪の小鍔部の内側に係合する係合部を有する、請求項４〜６のいずれかに記載の走行台車の駆動軸支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−８４４５（Ｐ２００８−８４４５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８１１９２（Ｐ２００６−１８１１９２）
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月３０日（２００６．６．３０）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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