JP2001330031A - 転がり軸受装置およびその予圧決定方法 - Google Patents
転がり軸受装置およびその予圧決定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 予圧荷重を負荷した転がり軸受装置及び該予
圧負荷の決定方法であって、適正な予圧荷重を負荷する
ために、軸受装置回転部分の接線力（回転トルク）を測
定して得た測定値を代用特性として利用する。 【解決手段】 転がり軸受装置１００に負荷されるべき
適正な予圧荷重の代用特性を得るために、使用される接
線力を測定するための予圧測定装置が、直線運動する可
動部１３を有する駆動手段５と、駆動手段５の駆動制御
等を行う制御手段７と、可動部上に設置されると共に転
がり軸受装置の回転部分３に巻き付けた紐４の一端を取
付けたトルク測定手段６とを備えている。
圧負荷の決定方法であって、適正な予圧荷重を負荷する
ために、軸受装置回転部分の接線力（回転トルク）を測
定して得た測定値を代用特性として利用する。 【解決手段】 転がり軸受装置１００に負荷されるべき
適正な予圧荷重の代用特性を得るために、使用される接
線力を測定するための予圧測定装置が、直線運動する可
動部１３を有する駆動手段５と、駆動手段５の駆動制御
等を行う制御手段７と、可動部上に設置されると共に転
がり軸受装置の回転部分３に巻き付けた紐４の一端を取
付けたトルク測定手段６とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸、
印刷機のシリンダーなどの転がり軸受装置に関する。特
に、軸受剛性及び回転精度を高めるために、予圧をかけ
て使用する転がり軸受装置及び前記機能を得るため、予
圧をかけて使用する転がり軸受装置に負荷されるべき予
圧荷重を予圧測定装置によって得られた回転トルクによ
る代用特性に基づいて決定する方法に関する。
印刷機のシリンダーなどの転がり軸受装置に関する。特
に、軸受剛性及び回転精度を高めるために、予圧をかけ
て使用する転がり軸受装置及び前記機能を得るため、予
圧をかけて使用する転がり軸受装置に負荷されるべき予
圧荷重を予圧測定装置によって得られた回転トルクによ
る代用特性に基づいて決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、転がり軸受装置の回転部分に負荷
する予圧荷重値を決定する場合、簡便な方法としては、
軸受の回転部分に紐の一端を巻付け、その他端にプッシ
ュ・プルゲージ等のトルク測定手段を取付けて、人力で
引いてトルク（接線力）を測定し、次いで得られたトル
ク値を、軸受の種類に応じて実験或いは計算で得られた
トルク値と予圧荷重との所定の関係が示された換算表或
いはグラフに照らして、適正な予圧荷重値を決定すると
言った方法が知られている。
する予圧荷重値を決定する場合、簡便な方法としては、
軸受の回転部分に紐の一端を巻付け、その他端にプッシ
ュ・プルゲージ等のトルク測定手段を取付けて、人力で
引いてトルク（接線力）を測定し、次いで得られたトル
ク値を、軸受の種類に応じて実験或いは計算で得られた
トルク値と予圧荷重との所定の関係が示された換算表或
いはグラフに照らして、適正な予圧荷重値を決定すると
言った方法が知られている。
【０００３】また、電動機を使って、予圧荷重が負荷さ
れた軸受装置を回転駆動してトルクを測定して予圧荷重
値を決定する方法も知られている。この場合、別途、プ
ーリを転がり軸受の内輪若しくは外輪取付け、減速機を
介した電動機の回転軸によりベルトを介してプーリを回
転駆動し、電動機の電力損失量からトルクを推定すると
言う間接的なものである。
れた軸受装置を回転駆動してトルクを測定して予圧荷重
値を決定する方法も知られている。この場合、別途、プ
ーリを転がり軸受の内輪若しくは外輪取付け、減速機を
介した電動機の回転軸によりベルトを介してプーリを回
転駆動し、電動機の電力損失量からトルクを推定すると
言う間接的なものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、転がり軸受
装置に負荷された予圧が、過大であると軸受の異常発
熱、摩耗による寿命低下が懸念され、過少になると軸受
装置の著しい剛性不足による遊びを招くといった問題が
生じる。これらの現象を生じないような適正且つ正確な
負荷されるべき予圧荷重値を簡便な方法で得ることが望
ましいことは言うまでもない。図７は、回転速度を一定
とした手動測定による予圧設定値と回転トルク（Ｎ）の
関係を示す。図７に示すように、上記した如き人力で引
っ張る方式のトルク測定によっては、簡便性には優れて
いるものの人力で引っ張るために回転速度が安定せず、
同一予圧設定値で４回の測定を行っても、黒点で示す接
線力の値がその都度異なり、予圧設定値毎の正確な接線
力で形成される代用特性を得ることは極めて困難である
という問題があった。
装置に負荷された予圧が、過大であると軸受の異常発
熱、摩耗による寿命低下が懸念され、過少になると軸受
装置の著しい剛性不足による遊びを招くといった問題が
生じる。これらの現象を生じないような適正且つ正確な
負荷されるべき予圧荷重値を簡便な方法で得ることが望
ましいことは言うまでもない。図７は、回転速度を一定
とした手動測定による予圧設定値と回転トルク（Ｎ）の
関係を示す。図７に示すように、上記した如き人力で引
っ張る方式のトルク測定によっては、簡便性には優れて
いるものの人力で引っ張るために回転速度が安定せず、
同一予圧設定値で４回の測定を行っても、黒点で示す接
線力の値がその都度異なり、予圧設定値毎の正確な接線
力で形成される代用特性を得ることは極めて困難である
という問題があった。
【０００５】また、図８は、電動機を用いて回転速度を
一定にして測定した場合の回転トルクと予圧との関係を
示す。図８に示すように、人力により引っ張る方式に比
べてバラツキが小さくなる。また、図９は、予圧荷重が
一定のときの回転トルクと回転速度との関係を示す。図
９に示すように、一般に、回転トルク（接線力）は、回
転数（ｒｐｍ）によって大きく変動し、非直線的にトル
ク測定値が大きく変動するので、正確な速度管理が必要
であるという問題があった。
一定にして測定した場合の回転トルクと予圧との関係を
示す。図８に示すように、人力により引っ張る方式に比
べてバラツキが小さくなる。また、図９は、予圧荷重が
一定のときの回転トルクと回転速度との関係を示す。図
９に示すように、一般に、回転トルク（接線力）は、回
転数（ｒｐｍ）によって大きく変動し、非直線的にトル
ク測定値が大きく変動するので、正確な速度管理が必要
であるという問題があった。
【０００６】その他の方法として、電動機の回転をタイ
ミングベルト等のベルトを介して軸受装置を回転駆動す
るといった方式も知られているが、この場合、駆動力が
軸受装置自体の接線力以外にベルトテンション等が外力
として作用するので、正確な測定結果が得られないと言
う問題があった。
ミングベルト等のベルトを介して軸受装置を回転駆動す
るといった方式も知られているが、この場合、駆動力が
軸受装置自体の接線力以外にベルトテンション等が外力
として作用するので、正確な測定結果が得られないと言
う問題があった。
【０００７】更に、電動機を用いて、回転する軸受を駆
動しながら回転トルクを計測しようとすると、トルク変
換機のように駆動軸のねじれ変形をストレインゲージ等
の素子で検出した電気信号をスリップリングを介して取
り出す必要があり、予圧測定装置としての構造が非常に
複雑且つ高価になるという問題があった。
動しながら回転トルクを計測しようとすると、トルク変
換機のように駆動軸のねじれ変形をストレインゲージ等
の素子で検出した電気信号をスリップリングを介して取
り出す必要があり、予圧測定装置としての構造が非常に
複雑且つ高価になるという問題があった。
【０００８】その上、軸受装置の回転トルクの検出のた
めに、代用特性として電動機の電力損失を計測する方式
では、測定値には減速機自体の損失等も含まれるので、
軸受自体の回転トルクを正確に検出することができない
という問題があった。更に、通常、予圧の設定は組立作
業時に行われるため、限られた僅かな量の潤滑油で潤滑
を行わなければならない。その場合に、軸受内部の摩擦
損失による温度変化により測定値にバラツキが生じた
り、油切れによって軸受内部が損傷するという問題があ
った。
めに、代用特性として電動機の電力損失を計測する方式
では、測定値には減速機自体の損失等も含まれるので、
軸受自体の回転トルクを正確に検出することができない
という問題があった。更に、通常、予圧の設定は組立作
業時に行われるため、限られた僅かな量の潤滑油で潤滑
を行わなければならない。その場合に、軸受内部の摩擦
損失による温度変化により測定値にバラツキが生じた
り、油切れによって軸受内部が損傷するという問題があ
った。
【０００９】そこで、本発明は、転がり軸受の予圧設定
において、簡素な構成によって繁雑な機器調整を必要と
せずに回転トルク測定を行い、その測定値を代用特性と
して負荷されるべき予圧荷重の設定を簡便な手段を用い
て正確且つ短時間に行うことが可能な転がり軸受装置お
よびその予圧荷重決定方法を提供することを目的として
いる。
において、簡素な構成によって繁雑な機器調整を必要と
せずに回転トルク測定を行い、その測定値を代用特性と
して負荷されるべき予圧荷重の設定を簡便な手段を用い
て正確且つ短時間に行うことが可能な転がり軸受装置お
よびその予圧荷重決定方法を提供することを目的として
いる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、上記した転がり軸受装置
において、該転がり軸受装置に負荷されるべき予圧荷重
値が、直線運動する可動部を有する駆動手段と、前記駆
動手段の駆動制御等を行う制御手段と、前記可動部上に
設置されると共に前記転がり軸受装置の回転部分に巻き
付けた紐の一端を取付けて前記転がり軸受装置の回転ト
ルクを測定するトルク測定手段とを備えた予圧測定装置
によって得られた回転トルクによる代用特性に基づいて
決定される。
め、請求項１に記載の発明は、上記した転がり軸受装置
において、該転がり軸受装置に負荷されるべき予圧荷重
値が、直線運動する可動部を有する駆動手段と、前記駆
動手段の駆動制御等を行う制御手段と、前記可動部上に
設置されると共に前記転がり軸受装置の回転部分に巻き
付けた紐の一端を取付けて前記転がり軸受装置の回転ト
ルクを測定するトルク測定手段とを備えた予圧測定装置
によって得られた回転トルクによる代用特性に基づいて
決定される。
【００１１】また、請求項２に記載の発明は、前記予圧
測定装置が、直線運動する可動部を有する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動速度の制御等を行う制御手段と、前
記可動部上に載置されると共に前記転がり軸受装置の回
転部分に巻き付けられた紐の一端を取付けて前記転がり
軸受装置の回転トルクを測定するトルク測定手段とを備
え、前記紐の一端を前記測定手段に取り付けると共に固
定された前記転がり軸受装置の回転部分に該紐の他端を
巻き付け、前記トルク測定手段を載置した可動部を前記
駆動手段を介して前記転がり軸受装置から離れる方向に
移動して前記紐を引っ張り、該紐の張力により表わされ
る前記回転部分の回転トルクを前記トルク測定手段によ
り測定し、更に、これにより得られた測定値を代用特性
として前記転がり軸受装置に負荷するべき予圧荷重値を
得ることを特徴としている。
測定装置が、直線運動する可動部を有する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動速度の制御等を行う制御手段と、前
記可動部上に載置されると共に前記転がり軸受装置の回
転部分に巻き付けられた紐の一端を取付けて前記転がり
軸受装置の回転トルクを測定するトルク測定手段とを備
え、前記紐の一端を前記測定手段に取り付けると共に固
定された前記転がり軸受装置の回転部分に該紐の他端を
巻き付け、前記トルク測定手段を載置した可動部を前記
駆動手段を介して前記転がり軸受装置から離れる方向に
移動して前記紐を引っ張り、該紐の張力により表わされ
る前記回転部分の回転トルクを前記トルク測定手段によ
り測定し、更に、これにより得られた測定値を代用特性
として前記転がり軸受装置に負荷するべき予圧荷重値を
得ることを特徴としている。
【００１２】また、更に本発明の好ましい１つの実施の
形態によれば、前記測定した軸受の回転トルクと、対応
する予圧荷重の対照表を作成して、測定時には前記対照
表を参照して回転トルク値から設定予圧量を求めること
が可能である。
形態によれば、前記測定した軸受の回転トルクと、対応
する予圧荷重の対照表を作成して、測定時には前記対照
表を参照して回転トルク値から設定予圧量を求めること
が可能である。
【００１３】また、もう１つの好ましい実施の形態によ
れば、前記軸受の回転トルクと対応する荷重の対照表
は、温度毎の校正曲線により校正して温度補正を行うこ
とも可能である。
れば、前記軸受の回転トルクと対応する荷重の対照表
は、温度毎の校正曲線により校正して温度補正を行うこ
とも可能である。
【００１４】このような転がり軸受装置およびその予圧
荷重決定方法によれば、人力により紐を引く方式の簡便
性と、電動機を用いた回転トルク測定の正確さと、それ
ぞれの長所を組合わせて簡単な操作で正確な回転トルク
の測定が可能となる。また、正確な速度制御が可能なサ
ーボ・モータを用いて、ボールネジとスライダーで構成
する直動機構を駆動することで、スライダー上に設置し
たプッシュプル・ゲージ等の回転トルク測定装置によ
り、軸受に巻付けた紐を一定速度で直線的に引いてゲー
ジを読取り回転トルクを測定して、基準となる回転トル
クと予圧荷重の対照グラフから軸受装置の予圧荷重を求
めることができるので、簡便な操作で正確な予圧設定・
調整を短時間に行うことが可能である。これにより、僅
かな量の潤滑油でも軸受装置の摩耗による発熱をおさえ
られるため、バラツキが小さく油切れによる軸受内部の
損傷も防ぐことができる。
荷重決定方法によれば、人力により紐を引く方式の簡便
性と、電動機を用いた回転トルク測定の正確さと、それ
ぞれの長所を組合わせて簡単な操作で正確な回転トルク
の測定が可能となる。また、正確な速度制御が可能なサ
ーボ・モータを用いて、ボールネジとスライダーで構成
する直動機構を駆動することで、スライダー上に設置し
たプッシュプル・ゲージ等の回転トルク測定装置によ
り、軸受に巻付けた紐を一定速度で直線的に引いてゲー
ジを読取り回転トルクを測定して、基準となる回転トル
クと予圧荷重の対照グラフから軸受装置の予圧荷重を求
めることができるので、簡便な操作で正確な予圧設定・
調整を短時間に行うことが可能である。これにより、僅
かな量の潤滑油でも軸受装置の摩耗による発熱をおさえ
られるため、バラツキが小さく油切れによる軸受内部の
損傷も防ぐことができる。
【００１５】更に、その回転トルクと荷重の対照グラフ
は、校正データを用いて温度補正を行えば、温度による
潤滑油粘度の変化が及ぼす回転トルクへの影響をキャン
セルし、より正確な予圧荷重設定が可能となる。
は、校正データを用いて温度補正を行えば、温度による
潤滑油粘度の変化が及ぼす回転トルクへの影響をキャン
セルし、より正確な予圧荷重設定が可能となる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係わる転がり軸受装置及びそ
の予圧荷重を決定するための予圧測定装置の実施の形態
を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る
転がり軸受装置と予圧測定装置との構成図である。図２
は、図１に示す予圧測定装置の全体斜視図である。図３
は、実験或いは計算で求められた回転速度を一定とした
場合の接線力Ｎ（回転トルク）と予圧荷重ｋＮとの対照
グラフであり、このグラフは、１例として、円錐ころ軸
受を対象としている。図４は、本発明による転がり軸受
装置の１例である複列円錐ころ軸受の軸方向断面図であ
る。図５は、本発明による転がり軸受装置の他の１例で
ある複列アンギュラ玉軸受の軸方向断面図である。図６
は、本発明による転がり軸受装置のさらにもう１つの具
体例である円筒ころ軸受の軸方向断面図である。
の予圧荷重を決定するための予圧測定装置の実施の形態
を添付図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る
転がり軸受装置と予圧測定装置との構成図である。図２
は、図１に示す予圧測定装置の全体斜視図である。図３
は、実験或いは計算で求められた回転速度を一定とした
場合の接線力Ｎ（回転トルク）と予圧荷重ｋＮとの対照
グラフであり、このグラフは、１例として、円錐ころ軸
受を対象としている。図４は、本発明による転がり軸受
装置の１例である複列円錐ころ軸受の軸方向断面図であ
る。図５は、本発明による転がり軸受装置の他の１例で
ある複列アンギュラ玉軸受の軸方向断面図である。図６
は、本発明による転がり軸受装置のさらにもう１つの具
体例である円筒ころ軸受の軸方向断面図である。
【００１７】図１において、符号１００は転がり軸受を
示し、この転がり軸受は、円錐ころ軸受、深溝玉軸受、
アンギュラ玉軸受、自動調心ころ軸受、ニードル軸受、
円筒ころ軸受が使用される。１は工作機械の主軸等の軸
を表し、２は予圧荷重が与えられて軸１に支持された転
がり軸受１００の内輪である。３は転がり軸受１００の
外輪で、４は外輪３に巻付けられる紐である。５はサー
ボ・モータを使用して速度制御される駆動手段としての
駆動装置で、６は駆動装置５上に設置され紐４の一端を
取付けられた接線力（回転トルク）測定手段としてのプ
ッシュ・プルゲージであり、引っ張り荷重を計測して紐
の接線力を測定する。７は駆動装置５のコントローラで
サーボアンプ等を含みサーボ・モータを制御する制御部
である。
示し、この転がり軸受は、円錐ころ軸受、深溝玉軸受、
アンギュラ玉軸受、自動調心ころ軸受、ニードル軸受、
円筒ころ軸受が使用される。１は工作機械の主軸等の軸
を表し、２は予圧荷重が与えられて軸１に支持された転
がり軸受１００の内輪である。３は転がり軸受１００の
外輪で、４は外輪３に巻付けられる紐である。５はサー
ボ・モータを使用して速度制御される駆動手段としての
駆動装置で、６は駆動装置５上に設置され紐４の一端を
取付けられた接線力（回転トルク）測定手段としてのプ
ッシュ・プルゲージであり、引っ張り荷重を計測して紐
の接線力を測定する。７は駆動装置５のコントローラで
サーボアンプ等を含みサーボ・モータを制御する制御部
である。
【００１８】図２において、駆動装置の本体５では、サ
ーボ・モータ１０の回転力が、カップリング（伝達機
構）１１を介してボールねじ１２に伝えられ、スライダ
ー１３を駆動する。スライダー１３は２本のリニアガイ
ド１４に取付けられていて、ボールねじ１２の回転によ
り自在に直線運動を行うことができる。エンコーダ１５
はサーボ・モータの回転位置信号（パルス信号）をコン
トローラ７のサーボアンプへ出力し制御用データとして
いる。なお、駆動装置５の詳細については、同一出願人
による実用登録、第２５０８５７４号の「直動アクチュ
エータ」に開示のものと同種である。
ーボ・モータ１０の回転力が、カップリング（伝達機
構）１１を介してボールねじ１２に伝えられ、スライダ
ー１３を駆動する。スライダー１３は２本のリニアガイ
ド１４に取付けられていて、ボールねじ１２の回転によ
り自在に直線運動を行うことができる。エンコーダ１５
はサーボ・モータの回転位置信号（パルス信号）をコン
トローラ７のサーボアンプへ出力し制御用データとして
いる。なお、駆動装置５の詳細については、同一出願人
による実用登録、第２５０８５７４号の「直動アクチュ
エータ」に開示のものと同種である。
【００１９】次に、動作について説明する。図１に示す
ように、軸１を支持する転がり軸受１００の外輪３に紐
４を巻付け、直線運動する駆動装置５のスライダー（可
動部）１３上に取付けたプッシュ・プルゲージ６を紐の
反対側一端に結ぶ。このようにすることによって、特別
な予圧治具などを用いないで軸受１００の外輪３に回転
のための駆動力を与えることができる。又、紐４の引っ
張りを直線運動とすることで、正確かつ安定した回転駆
動速度を実現することができると共に、測定する軸受１
００には何ら駆動力以外の外力が掛からないため、正
確、且つ、簡便に回転トルクを計測することができる。
ように、軸１を支持する転がり軸受１００の外輪３に紐
４を巻付け、直線運動する駆動装置５のスライダー（可
動部）１３上に取付けたプッシュ・プルゲージ６を紐の
反対側一端に結ぶ。このようにすることによって、特別
な予圧治具などを用いないで軸受１００の外輪３に回転
のための駆動力を与えることができる。又、紐４の引っ
張りを直線運動とすることで、正確かつ安定した回転駆
動速度を実現することができると共に、測定する軸受１
００には何ら駆動力以外の外力が掛からないため、正
確、且つ、簡便に回転トルクを計測することができる。
【００２０】このような構成によって、測定時の軸受の
回転速度は、軸受内部の摩擦による発熱を小さくするた
め低速で短時間に且つ十分な油膜を確保しつつ安定して
一定速度で引っ張ることができる速度であることが望ま
しい。従って、駆動装置５のコントローラ７は低速の速
度指令を出して、実際のモータ１０の回転数をエンコー
ダ１５の出力パルスをカウントすることで検出し、位置
制御、速度制御（速度変動補正）、電流制御（トルク制
御）、等のＦＢ（フィードバック）制御を行って一定速
度、一定条件で駆動装置５を駆動する。
回転速度は、軸受内部の摩擦による発熱を小さくするた
め低速で短時間に且つ十分な油膜を確保しつつ安定して
一定速度で引っ張ることができる速度であることが望ま
しい。従って、駆動装置５のコントローラ７は低速の速
度指令を出して、実際のモータ１０の回転数をエンコー
ダ１５の出力パルスをカウントすることで検出し、位置
制御、速度制御（速度変動補正）、電流制御（トルク制
御）、等のＦＢ（フィードバック）制御を行って一定速
度、一定条件で駆動装置５を駆動する。
【００２１】また、スライダー１３の下面には図示して
いない磁性体が固定配置されていて、対向配置されたホ
ール素子等の検出手段によってスライダー１３の直線移
動軸方向の原点位置が検出され、この原点検出信号に基
づきこれを原点として、サーボモータによる直線移動の
位置決め制御を高精度に行うことができる。その他、ス
ライダー１３のオーバーランを防止するリミットスイッ
チ等（図示していない）が設けられている。
いない磁性体が固定配置されていて、対向配置されたホ
ール素子等の検出手段によってスライダー１３の直線移
動軸方向の原点位置が検出され、この原点検出信号に基
づきこれを原点として、サーボモータによる直線移動の
位置決め制御を高精度に行うことができる。その他、ス
ライダー１３のオーバーランを防止するリミットスイッ
チ等（図示していない）が設けられている。
【００２２】この状態で、供試用の軸受１００の外輪３
に巻付けた紐４を、スライダー１３上のプッシュ・プル
ゲージ６によって矢印Ａの方向へ引っ張り、その時のプ
ッシュ・プルゲージ６の指示目盛を読んで接線力（回転
トルク）を測定する。そして、この時点で、図３に示さ
れたような、実験或いは計算により求められた接線力
（Ｎ）と予圧荷重（ｋＮ）との対照グラフにより、軸受
装置に負荷された予圧荷重を知ることが出来る。供試用
の軸受１００に必要な最適予圧荷重の設定は、図３の対
照グラフを参照して、軸受１００の軸端部に設けられた
調整用ナット等の締付け量を調節して所定の荷重を与え
ることにより行なわれる。
に巻付けた紐４を、スライダー１３上のプッシュ・プル
ゲージ６によって矢印Ａの方向へ引っ張り、その時のプ
ッシュ・プルゲージ６の指示目盛を読んで接線力（回転
トルク）を測定する。そして、この時点で、図３に示さ
れたような、実験或いは計算により求められた接線力
（Ｎ）と予圧荷重（ｋＮ）との対照グラフにより、軸受
装置に負荷された予圧荷重を知ることが出来る。供試用
の軸受１００に必要な最適予圧荷重の設定は、図３の対
照グラフを参照して、軸受１００の軸端部に設けられた
調整用ナット等の締付け量を調節して所定の荷重を与え
ることにより行なわれる。
【００２３】なお、この場合に回転トルクの検出器とし
て直線運動するスライダー１３に載せたプッシュ・プル
ゲージ６には、紐４の引張り荷重以外の力は加わらない
ので、正確な測定が可能である。また、プッシュ・プル
ゲージ６をロード・セル（荷重を電気信号に変換して出
力する荷重計）に置換えて電気信号として、回転トルク
データを自動的に読取り、基準値に対するＯＫ／ＮＧの
判定を行わせて、予圧設定、調整に使用してもよい。
て直線運動するスライダー１３に載せたプッシュ・プル
ゲージ６には、紐４の引張り荷重以外の力は加わらない
ので、正確な測定が可能である。また、プッシュ・プル
ゲージ６をロード・セル（荷重を電気信号に変換して出
力する荷重計）に置換えて電気信号として、回転トルク
データを自動的に読取り、基準値に対するＯＫ／ＮＧの
判定を行わせて、予圧設定、調整に使用してもよい。
【００２４】更に、潤滑油の粘度は温度によって変動す
るが、温度毎の、予圧ー回転トルク、校正グラフを予め
データとして採っておき、回転トルクの測定を軸受の温
度計測と同時に行うことで温度補正を行えば、予圧荷重
調整を一層正確且つ簡便に行うことができる。
るが、温度毎の、予圧ー回転トルク、校正グラフを予め
データとして採っておき、回転トルクの測定を軸受の温
度計測と同時に行うことで温度補正を行えば、予圧荷重
調整を一層正確且つ簡便に行うことができる。
【００２５】図４〜図６には、本発明による転がり軸受
１００の好適な実施の形態がそれぞれ示されており、図
１において示された部材と同じものについては共通の符
号が附してある。
１００の好適な実施の形態がそれぞれ示されており、図
１において示された部材と同じものについては共通の符
号が附してある。
【００２６】図４において、予圧荷重を負荷されねばな
らない転がり軸受の代表的な例として、複列円錐ころ軸
受１０１が示されており、この軸受に保持された軸１の
端部はは減径されており、さらに、その自由端は軸受１
０１から軸方向に僅かに突出している。その突出した部
分の外周面には螺旋ネジ山１７が刻設されている。更
に、このネジ山にはナット８が螺合されており、ナット
の内側面には軸受１０１の１対の並列に軸上を移動可能
に配列された２つの内輪２ａ及び２ｂの内の外側の内輪
２ａが当接している。
らない転がり軸受の代表的な例として、複列円錐ころ軸
受１０１が示されており、この軸受に保持された軸１の
端部はは減径されており、さらに、その自由端は軸受１
０１から軸方向に僅かに突出している。その突出した部
分の外周面には螺旋ネジ山１７が刻設されている。更
に、このネジ山にはナット８が螺合されており、ナット
の内側面には軸受１０１の１対の並列に軸上を移動可能
に配列された２つの内輪２ａ及び２ｂの内の外側の内輪
２ａが当接している。
【００２７】従って、ナット８を予圧荷重調整のために
締め付けると、外側の内輪２ａの外端面にその軸方向力
は作用し、これと同時に、内輪２ａ内で軸方向移動を周
溝転動面により規制された円錐ローラ１６ａは、双方の
円錐ローラを外側より互いに背向傾斜した転動面を介し
て覆っている単一の外輪３全体を軸方向に移動させる。
ところが、内側の内輪２ｂは、軸１の拡大径の部分と減
少径の端部とを画成している半径方向面１８によって軸
方向移動を規制されておりかつもう一方の円錐ローラ１
６ｂも他方の内輪２ｂ上に同じく周溝転動面により軸方
向位置を規制されているので、外輪３のもう一方の転動
面に対する当接位置も軸方向に移動するが、結果的にこ
れら一対の円錐ローラは、外輪３の肉厚となった軸方向
中心部に向けて左右から対称に接近させられ、外輪３を
半径方向外方に押し上げるように作用し、内輪及び外輪
の転動面と一対のローラ１６ａ及び１６ｂとの間に予圧
荷重が均等に負荷されることとなる。予圧負荷の調節
は、上記した構成から明らかなように、ナット８の正逆
方向の回転によって行われる。
締め付けると、外側の内輪２ａの外端面にその軸方向力
は作用し、これと同時に、内輪２ａ内で軸方向移動を周
溝転動面により規制された円錐ローラ１６ａは、双方の
円錐ローラを外側より互いに背向傾斜した転動面を介し
て覆っている単一の外輪３全体を軸方向に移動させる。
ところが、内側の内輪２ｂは、軸１の拡大径の部分と減
少径の端部とを画成している半径方向面１８によって軸
方向移動を規制されておりかつもう一方の円錐ローラ１
６ｂも他方の内輪２ｂ上に同じく周溝転動面により軸方
向位置を規制されているので、外輪３のもう一方の転動
面に対する当接位置も軸方向に移動するが、結果的にこ
れら一対の円錐ローラは、外輪３の肉厚となった軸方向
中心部に向けて左右から対称に接近させられ、外輪３を
半径方向外方に押し上げるように作用し、内輪及び外輪
の転動面と一対のローラ１６ａ及び１６ｂとの間に予圧
荷重が均等に負荷されることとなる。予圧負荷の調節
は、上記した構成から明らかなように、ナット８の正逆
方向の回転によって行われる。
【００２８】図５において、予圧荷重が負荷されねばな
らない転がり軸受のもう１つの好ましい例として、複列
アンギュラ玉軸受１０２が示されている。この軸受１０
２は、軸方向に沿って隣接配置された一対の同一形状で
且つ同一構成の軸受部分１０２ａ及び１０２ｂより構成
されており、その外側のもの１０２ａは、軸１の端面と
概ね面一と成っているが、軸１の端面より距離Δｘだけ
僅かに軸方向に突出している。軸１の端面は、内輪２ａ
の端面は円形の調整板２０によって覆われている。
らない転がり軸受のもう１つの好ましい例として、複列
アンギュラ玉軸受１０２が示されている。この軸受１０
２は、軸方向に沿って隣接配置された一対の同一形状で
且つ同一構成の軸受部分１０２ａ及び１０２ｂより構成
されており、その外側のもの１０２ａは、軸１の端面と
概ね面一と成っているが、軸１の端面より距離Δｘだけ
僅かに軸方向に突出している。軸１の端面は、内輪２ａ
の端面は円形の調整板２０によって覆われている。
【００２９】調整板２０は、軸１の端面に対して上記し
たΔｘの隙間を確保するように軸１の端面に植設された
複数本のボルト９により軸方向位置を微調整可能に取着
されている。予圧荷重の調節は、このボルト９の締め具
合を加減して実質的に調整板２０が画成する上記隙間距
離Δｘを増減することにより行われる。即ち、ボルト９
を軸１内に向けて締め込むことにより、調整板２０の周
縁部は内輪２ａ及び隣接する内輪２ｂを軸方向に移動さ
せ、球状の転動体１９ａ及び１９ｂを介した外輪３ａ及
び３ｂとの軸方向相対位置も移動され、従って、軸受１
０２全体に予圧荷重が負荷される事となる。
たΔｘの隙間を確保するように軸１の端面に植設された
複数本のボルト９により軸方向位置を微調整可能に取着
されている。予圧荷重の調節は、このボルト９の締め具
合を加減して実質的に調整板２０が画成する上記隙間距
離Δｘを増減することにより行われる。即ち、ボルト９
を軸１内に向けて締め込むことにより、調整板２０の周
縁部は内輪２ａ及び隣接する内輪２ｂを軸方向に移動さ
せ、球状の転動体１９ａ及び１９ｂを介した外輪３ａ及
び３ｂとの軸方向相対位置も移動され、従って、軸受１
０２全体に予圧荷重が負荷される事となる。
【００３０】図６において、予圧荷重が負荷されねばな
らない転がり軸受のもう１つの好ましい例として、円筒
ころ軸受１０３が示されている。この軸受１０３は、図
５のアンギュラ玉軸受１０２と基本的に一致した方法に
より予圧荷重の調節が行われるもので、共通の部材は、
同じ符号を引用して説明する。
らない転がり軸受のもう１つの好ましい例として、円筒
ころ軸受１０３が示されている。この軸受１０３は、図
５のアンギュラ玉軸受１０２と基本的に一致した方法に
より予圧荷重の調節が行われるもので、共通の部材は、
同じ符号を引用して説明する。
【００３１】この円筒ころ軸受１０３において、唯一の
内輪２は、内周面がテーパ面２４で形成され、外周面
は、軸方向に沿って２列に整列されかつ保持器（リテイ
ナ）２２に依って隣同士交互に位置規制された円筒形ロ
ーラ２１ａ及び２１ｂのための内側転動面を形成してお
り、外輪３もまた単体構成でかつ内周面もまた円筒形ロ
ーラのための外側転動面を形成している。さらに、軸１
の端部外周面もまた内輪２の内周面に対応するテーパ面
２３が形成されており、軸１の端面には、調整板２０が
端面との隙間距離Δｘを調整可能なようにボルト９で取
り付けられている。更に、図５に示した場合と同様に、
内輪２の外端面もまた軸１の端面より軸方向に僅かに突
出していて、上記した僅かな隙間距離Δｘを確保してい
る。
内輪２は、内周面がテーパ面２４で形成され、外周面
は、軸方向に沿って２列に整列されかつ保持器（リテイ
ナ）２２に依って隣同士交互に位置規制された円筒形ロ
ーラ２１ａ及び２１ｂのための内側転動面を形成してお
り、外輪３もまた単体構成でかつ内周面もまた円筒形ロ
ーラのための外側転動面を形成している。さらに、軸１
の端部外周面もまた内輪２の内周面に対応するテーパ面
２３が形成されており、軸１の端面には、調整板２０が
端面との隙間距離Δｘを調整可能なようにボルト９で取
り付けられている。更に、図５に示した場合と同様に、
内輪２の外端面もまた軸１の端面より軸方向に僅かに突
出していて、上記した僅かな隙間距離Δｘを確保してい
る。
【００３２】予圧荷重の調節は、このボルト９の締め具
合を加減して実質的に調整板２０が画成する上記隙間距
離Δｘを増減することにより行われる。即ち、ボルト９
を軸１内に向けて締め込むことにより、調整板２０の周
縁部は内輪２を軸方向に移動させ、隙間距離Δｘを減少
させるのであるが、その際、図５に示した例の場合とは
異なって、互いに嵌合し合う双方のテーパ面２３及び２
４の作用により、内輪２の外径を拡大することとなる。
その結果、内外転動面間の離間距離は圧縮され円筒形ロ
ーラ２１ａ，２１ｂには均等に予圧荷重が負荷されるこ
ととなる。
合を加減して実質的に調整板２０が画成する上記隙間距
離Δｘを増減することにより行われる。即ち、ボルト９
を軸１内に向けて締め込むことにより、調整板２０の周
縁部は内輪２を軸方向に移動させ、隙間距離Δｘを減少
させるのであるが、その際、図５に示した例の場合とは
異なって、互いに嵌合し合う双方のテーパ面２３及び２
４の作用により、内輪２の外径を拡大することとなる。
その結果、内外転動面間の離間距離は圧縮され円筒形ロ
ーラ２１ａ，２１ｂには均等に予圧荷重が負荷されるこ
ととなる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記転がり軸受装置に負荷されるべき予圧荷重値が、直
線運動する可動部を有する駆動手段と、前記駆動手段の
駆動制御等を行う制御手段と、前記可動部上に設置され
ると共に前記転がり軸受装置の回転部分に巻き付けた紐
の一端を取付けて前記軸受装置の回転トルクを測定する
トルク測定手段とを備えた予圧測定装置によって得られ
た回転トルクによる代用特性に基づいて決定されるよう
に成したので、簡素な構成で、繁雑な機器調整を必要と
せず、回転トルク測定による予圧調整を正確に、且つ、
簡便に短時間で行うことが可能であると言った効果が得
られる。更に、組立て時に正確に予圧調整された軸受
は、軸受組付けの後工程で予圧の再調整などの必要も無
くなり、製品歩留まりが良くなり生産効率が向上して、
コストの低減も可能になるという実際上の効果も得られ
る。
前記転がり軸受装置に負荷されるべき予圧荷重値が、直
線運動する可動部を有する駆動手段と、前記駆動手段の
駆動制御等を行う制御手段と、前記可動部上に設置され
ると共に前記転がり軸受装置の回転部分に巻き付けた紐
の一端を取付けて前記軸受装置の回転トルクを測定する
トルク測定手段とを備えた予圧測定装置によって得られ
た回転トルクによる代用特性に基づいて決定されるよう
に成したので、簡素な構成で、繁雑な機器調整を必要と
せず、回転トルク測定による予圧調整を正確に、且つ、
簡便に短時間で行うことが可能であると言った効果が得
られる。更に、組立て時に正確に予圧調整された軸受
は、軸受組付けの後工程で予圧の再調整などの必要も無
くなり、製品歩留まりが良くなり生産効率が向上して、
コストの低減も可能になるという実際上の効果も得られ
る。
【図１】本発明に係る転がり軸受装置と予圧測定装置と
の構成図である。
の構成図である。
【図２】図１に示す予圧測定装置の全体斜視図である。
【図３】実験或いは計算で求められた回転速度を一定と
した場合の接線力Ｎ（回転トルク）と予圧荷重ｋＮとの
対照グラフである。
した場合の接線力Ｎ（回転トルク）と予圧荷重ｋＮとの
対照グラフである。
【図４】本発明による転がり軸受装置の１例である複列
円錐ころ軸受の軸方向断面図である。
円錐ころ軸受の軸方向断面図である。
【図５】本発明による転がり軸受装置の他の１例である
複列アンギュラ玉軸受の軸方向断面図である。
複列アンギュラ玉軸受の軸方向断面図である。
【図６】本発明による転がり軸受装置のさらにもう１つ
の具体例である円筒ころ軸受の軸方向断面図である。
の具体例である円筒ころ軸受の軸方向断面図である。
【図７】従来の回転速度を一定とした手動測定による場
合の予圧設定値と接線力（回転トルク）との関係を示す
グラフである。
合の予圧設定値と接線力（回転トルク）との関係を示す
グラフである。
【図８】従来の電動機を用いて回転速度を一定にして測
定した場合の接線力（回転トルク）と予圧荷重との関係
を示すグラフである。
定した場合の接線力（回転トルク）と予圧荷重との関係
を示すグラフである。
【図９】予圧荷重が一定のときの接線力（回転トルク）
と回転速度との関係を示すグラフである。
と回転速度との関係を示すグラフである。
１ 軸 ２ 円錐ころ軸受の内輪 ３ 円錐ころ軸受の外輪 ４ 紐 ５ 駆動装置 ６ プッシュ・プルゲージ ７ コントローラ １０ サーボモータ １１ カップリング １２ ボールねじ １３ スライダー １４ リニアガイド １５ エンコーダー １００ 転がり軸受装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 憲夫 神奈川県藤沢市鵠沼神明１丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AA11 AA15 BA03 3J012 AB04 BB01 BB02 CB02 FB07 FB10 FB11 HB02
Claims (2)
- 【請求項１】 予圧をかけて使用する転がり軸受装置に
おいて、 前記転がり軸受装置に負荷されるべき予圧荷重値が、直
線運動する可動部を有する駆動手段と、前記駆動手段の
駆動制御等を行う制御手段と、前記可動部上に設置され
ると共に前記転がり軸受装置の回転部分に巻き付けた紐
の一端を取付けて前記転がり軸受装置の回転トルクを測
定するトルク測定手段とを備えた予圧測定装置によって
得られた回転トルクによる代用特性に基づいて決定され
ることを特徴とする転がり軸受装置。 - 【請求項２】 予圧をかけて使用する転がり軸受装置に
負荷されるべき予圧荷重を予圧測定装置によって得られ
た回転トルクによる代用特性に基づいて決定する方法に
おいて、 前記予圧測定装置が、直線運動する可動部を有する駆動
手段と、前記駆動手段の駆動速度の制御等を行う制御手
段と、前記可動部上に載置されると共に前記転がり軸受
装置の回転部分に巻き付けられた紐の一端を取付けて前
記転がり軸受装置の回転トルクを測定するトルク測定手
段とを備え、 前記紐の一端を前記測定手段に取り付けると共に固定さ
れた前記転がり軸受装置の回転部分に該紐の他端を巻き
付け、 前記トルク測定手段を載置した可動部を前記駆動手段を
介して前記軸受装置から離れる方向に移動して前記紐を
引っ張り、 該紐の張力により表わされる前記回転部分の回転トルク
を前記トルク測定手段により測定し、 更に、これにより得られた測定値を代用特性として前記
転がり軸受装置に負荷するべき予圧荷重値を得ることを
特徴とする予圧決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000153309A JP2001330031A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 転がり軸受装置およびその予圧決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000153309A JP2001330031A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 転がり軸受装置およびその予圧決定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001330031A true JP2001330031A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18658590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000153309A Pending JP2001330031A (ja) | 2000-05-24 | 2000-05-24 | 転がり軸受装置およびその予圧決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001330031A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147345A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Ono Sokki Co Ltd | シャーシダイナモメータの検量装置 |
| CN103206936A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 用于轴承轴向凸出量检测的匀速转动及轴向力控制方法 |
| CN103217247A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-24 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种转盘轴承启动摩擦力矩测量方法 |
| CN104792449A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-07-22 | 绍兴市上虞区产品质量监督检验所 | 一种射流风机推力试验装置 |
-
2000
- 2000-05-24 JP JP2000153309A patent/JP2001330031A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007147345A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Ono Sokki Co Ltd | シャーシダイナモメータの検量装置 |
| JP4606314B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2011-01-05 | 株式会社小野測器 | シャーシダイナモメータの検量装置 |
| CN103206936A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-07-17 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | 用于轴承轴向凸出量检测的匀速转动及轴向力控制方法 |
| CN103217247A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-24 | 洛阳Lyc轴承有限公司 | 一种转盘轴承启动摩擦力矩测量方法 |
| CN104792449A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-07-22 | 绍兴市上虞区产品质量监督检验所 | 一种射流风机推力试验装置 |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20071127 |
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