JP2002188625A - ころ軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンチングプレス機における上下タレットテ
ーブルを長期にわたって円滑に支持できるころ軸受装置
を提供する。 【解決手段】 本発明のころ軸受装置は、パンチングプ
レス機１０におけるタレット軸８１，８３まわりに、内
周面に軌道面が設けられた外輪と、外周面に軌道面が設
けられた内輪と、転動面が凸状母線により形成されて前
記軌道面間に複数配置された略円すい形状の転動体とを
備えたころ軸受１３，１４を介してタレットテーブル８
２，８４が回転可能に支持されたものである。前記各軌
道面と前記各転動体の転動面とのうちの一方における中
央部が、一定曲率半径を有する第１母線により形成さ
れ、前記中央部に隣接する両端部側が、前記各軌道面と
前記各転動体の転動面とのうちの他方に対して離れるよ
うな曲率半径を有する第２母線により形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パンチングプレス
機におけるタレット軸まわりに、ころ軸受を介してタレ
ットテーブルが回転可能に支持されたころ軸受装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５はパンチングプレス機の上面図、図
６は図５におけるVI−VI断面図である。図５に示すよう
に、パンチングプレス機８０は、上タレット軸８１まわ
りに回転可能に支持された円盤状の上タレットテーブル
８２と、上タレットテーブル８２よりも大径であって下
タレット軸（図示せず）まわりに回転可能に支持された
円盤状の下タレットテーブル８４とを備えている。上タ
レット軸８１は上側本体フレーム８５ａに固定されてお
り、下タレット軸は下側本体フレーム（図示せず）に固
定されている。上下タレットテーブル８２，８４は、円
すいころ軸受（図示せず）を介して各タレット軸に支持
されている。上下タレットテーブル８２，８４は偏心し
た状態で支持されており、図５のような上面視において
パンチセンターＰの反対側では下タレットテーブル８４
が上タレットテーブル８２から露呈する。下タレットテ
ーブル８４が上タレットテーブル８２から露呈した領域
において、図６に示すようにダイ８７の交換等が行われ
る。

【０００３】図６に示すように、上タレットテーブル８
２には複数のパンチ８６が装着されている。パンチ８６
は上チェンジャアーム８８ａによって交換される。下タ
レットテーブル８４には複数のダイ８７が装着されてい
る。ダイ８７は下チェンジャアーム８８ｂによって交換
される。

【０００４】上下タレットテーブル８２，８４には、そ
れぞれ図示しないスプロケットが固定されている。それ
らスプロケットをチェーン駆動することで、上下タレッ
トテーブル８２，８４を上下タレット軸まわりに回転さ
せることができ、所定のパンチ８６及びダイ８７を図５
に示したパンチセンターＰに配置することができる。そ
してパンチセンターＰにおいて、所定のパンチ８６及び
ダイ８７によってワークを打ち抜いて、プレス成形品を
得ることができる。

【０００５】パンチングプレス機８０においては、プレ
スした際に上タレット軸８１及び下タレット軸に大きな
モーメント荷重が作用する。そのため、パンチングプレ
ス機８０においては、上タレットテーブル８２及び下タ
レットテーブル８４がプレス時に大きく傾かないよう
に、それら上下タレットテーブル８２，８４を支持する
円すいころ軸受に大きな予圧をかけている。こうするこ
とで、上タレット軸８１及び下タレット軸のラジアル方
向（半径方向）及びアキシアル方向（軸方向）の剛性が
高められ、上下タレットテーブル８２，８４のプレス時
の大きな傾きが防止される。また、パンチングプレス機
８０においては、プレスした際に上タレット軸８１及び
下タレット軸を支持する円すいころ軸受に大きなアキシ
アル荷重が作用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のような、円す
いころ軸受に大きな予圧が作用すること、上下タレッ
ト軸に大きなモーメント荷重が作用すること、及び円
すいころ軸受に大きなアキシアル荷重が作用すること
は、いずれも円すいころ軸受におけるエッジロードの発
生を招くおそれがある。すなわち、上下タレット軸と上
下タレットテーブルとの間に介在された円すいころ軸受
において、内外輪軌道面ところ端部との接触箇所で接触
圧力が急激に上昇して、早期の軸受損傷を引き起こすお
それがある。エッジロードは、外輪の中心軸線と内輪の
中心軸線とが交差するような傾き（以下、内外輪相対傾
きと呼ぶ）によって引き起こされる。

【０００７】エッジロードの発生を防止するために、円
すいころ軸受の代わりに自動調心ころ軸受を用いること
も考えられる。こうすれば、ころが外輪の軌道面上を滑
り領域（差動すべり）を含みながら転がることで、内外
輪相対傾きが生じてもエッジロードが発生しない。しか
し、軸受に作用する荷重が極めて大きいため、差動すべ
りが発熱や磨耗を引き起こし、寿命延長に対して不利に
なるおそれがある。また、トルクが大きいため、消費動
力が大きくなり、タレット軸を回転させるモータの容量
も大きくする必要があり、不経済である。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、パンチングプレス機における上
下タレットテーブルを長期にわたって円滑に支持できる
ころ軸受装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の前記目的は、パ
ンチングプレス機におけるタレット軸まわりに、内周面
に軌道面が設けられた外輪と、外周面に軌道面が設けら
れた内輪と、転動面が凸状母線により形成されて前記軌
道面間に複数配置された略円すい形状の転動体とを備え
たころ軸受を介してタレットテーブルが回転可能に支持
されたころ軸受装置であって、前記各軌道面と前記各転
動体の転動面とのうちの一方における中央部が、一定曲
率半径を有する第１母線により形成され、前記中央部に
隣接する両端部側が、前記各軌道面と前記各転動体の転
動面とのうちの他方に対して離れるような曲率半径を有
する第２母線により形成されたことを特徴とするころ軸
受装置によって達成することができる。また、本発明の
前記目的は、パンチングプレス機におけるタレット軸ま
わりに、内周面に軌道面が設けられた外輪と、外周面に
軌道面が設けられた内輪と、転動面が凹状母線により形
成されて前記軌道面間に複数配置された略円すい形状の
転動体とを備えたころ軸受を介してタレットテーブルが
回転可能に支持されたころ軸受装置であって、前記各軌
道面と前記各転動体の転動面とのうちの一方における中
央部が、一定曲率半径を有する第１母線により形成さ
れ、前記中央部に隣接する両端部側が、前記各軌道面と
前記各転動体の転動面とのうちの他方に対して離れるよ
うな曲率半径を有する第２母線により形成されたことを
特徴とするころ軸受装置によって達成することができ
る。

【００１０】本明細書において「母線」とは、断面視に
おいて軌道面や転動面によって描かれる線、すなわち軌
道面や転動面の輪郭線をいう。以上のようなころ軸受装
置によれば、各軌道面の軸方向両端部側と転動面の軸方
向両端部側とのうちの一方が、他方に対して離れるよう
な曲率半径を有する第２母線により形成されているの
で、タレット軸に作用するモーメント荷重等によって内
輪と外輪との間に内外輪相対傾きが生じても、略円すい
形状の転動体の両端部が内外輪の軌道面に局部的に強く
接触することはなく、エッジロードが発生し難い。すな
わち、内外輪相対傾きを許容することができる。第１母
線の曲率半径の中心は、軸受の中心軸線より遠い位置に
あり、これによりエッジロードが極めて有効に緩和され
る。また内外輪相対傾きが、小さい場合やない場合で
も、軌道面と転動面との接触は凹状母線とそれに対応し
た凸状母線との接触となるので、軌道面と転動面との間
の面圧の増大を抑制できる。また、略円すい形状の転動
体を用いているので、内外輪の軌道面と転動体の転動面
との間には差動すべりがほとんど発生せず、差動すべり
に伴う発熱や磨耗が問題となることもない。

【００１１】なお、本発明におけるころ軸受の各軌道面
又は各転動体の転動面は、互いに連続するとともに異な
る曲率半径を有する第１母線及び第２母線により形成さ
れればよい。例えば、各軌道面を第１母線及び第２母線
により形成する場合には、各軌道面における中央部を転
動体の転動面の母線に対応した凹状の第１母線により形
成しておくとともに、各軌道面の両端部側を凸状の第２
母線により形成することができる。また、各軌道面にお
ける中央部を転動体の転動面の母線に対応した凹状の第
１母線により形成しておくとともに、各軌道面の両端部
側を第１母線より大きな曲率半径を有する凹状の第２母
線により形成することもできる。一方、各転動体の転動
面を第１母線及び第２母線により形成する場合には、例
えば、転動面における中央部を各軌道面の母線に対応し
た凹状の第１母線により形成しておくとともに、転動面
の両端部側を第１母線よりも曲率半径がわずかに大きい
凹状の第２母線により形成することができる。

【００１２】上記第１母線及び第２母線の境界を滑らか
に連続させたり、第１母線及び第２母線の境界に沿って
面取り加工を施したりすることもできる。異なる曲率半
径を有する第１母線及び第２母線の境界における面圧上
昇を抑制するために、例えば、第１母線及び第２母線の
境界で両母線が接線を共有する形態や、第１母線及び第
２母線の境界を跨ぐように第３母線を形成する形態を採
用できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態にお
いて、すでに説明した部材等と同様の構成・作用を有す
る部材等については、図中に同一符号又は相当符号を付
すことにより説明を簡略化あるいは省略する。図１に示
すパンチングプレス機１０は、上タレット軸８１まわり
にころ軸受１３，１４を介して上タレットテーブル８２
が回転可能に支持されてなる上側ころ軸受装置と、下タ
レット軸８３まわりにころ軸受１３，１４を介して下タ
レットテーブル８４が回転可能に支持されてなる下側こ
ろ軸受装置とを備えている。

【００１４】上側ころ軸受け装置について説明する。上
タレット軸８１は上下方向に延びて、その上端に上端フ
ランジ部８１ａが一体的に設けられている。上端フラン
ジ部８１ａは上側本体フレーム８５ａに固定されてい
る。上タレット軸８１の、上端フランジ部８１ａより下
側の軸部８１ｂには、上下方向に間隔を隔てて２個のこ
ろ軸受１３，１４が装着されている。上側のころ軸受１
３は、上端フランジ部８１ａに隣接している。軸部８１
ｂの、下側のころ軸受１４が装着された箇所の更に下側
の箇所には間座３０がころ軸受１４に隣接して装着さ
れ、間座が装着された箇所の更に下側の箇所にはナット
３１が間座３０に隣接して装着されている。

【００１５】ころ軸受１３，１４の外輪には、上タレッ
トハウジング８２ａが取り付けられている。上タレット
ハウジング８２ａには上タレットテーブル８２が固定さ
れている。すなわち、上タレットテーブル８２は、ころ
軸受１３，１４によって上タレット軸８１に対して回転
可能に支持されている。上タレットハウジング８２ａに
は更に、その中心軸線が上タレット軸８１のそれに一致
したスプロケット８２ｂが設けられている。スプロケッ
ト８２ｂにはチェーン８２ｃがかけられている。ころ軸
受１３，１４の内輪正面間には、内輪間座３２が装着さ
れている。内輪間座３２によって、ころ軸受１３，１４
には６０〜９０ｋＮの予圧（定位置予圧）がかけられて
いる。ころ軸受１３，１４の起動トルクを観察すること
で予圧量が設定されている。

【００１６】下側ころ軸受け装置について説明する。下
タレット軸８３は上下方向に延びて、その下端に下端フ
ランジ部８３ａが一体的に設けられている。下端フラン
ジ部８３ａは下側本体フレーム８５ｂに固定されてい
る。下端フランジ部８３ａより上側の軸部８３ｂには、
上下方向に間隔を隔てて２個のころ軸受１３，１４が装
着されている。下側のころ軸受１４は、下端フランジ部
８３ａに隣接している。軸部８３ｂの、上側のころ軸受
１３が装着された箇所の更に上側の箇所には間座３０及
びナット３１が装着されている。ころ軸受１３，１４の
外輪には、下タレットハウジング８４ａが取り付けられ
ている。下タレットハウジング８４ａには下タレットテ
ーブル８４が固定されている。下タレットハウジング８
４ａには更に、スプロケット８４ｂが設けられている。
スプロケット８４ｂにはチェーン８４ｃがかけられてい
る。ころ軸受１３，１４の内輪正面間に装着された内輪
間座３２によって、ころ軸受１３，１４には６０〜９０
ｋＮの予圧がかけられている。ころ軸受１３，１４の起
動トルクを観察することで予圧量が設定されている。

【００１７】パンチングプレス機１０においては、チェ
ーン８２ｃやチェーン８４ｃを駆動することで、上タレ
ットテーブル８２を上タレット軸８１まわりに回転させ
たり、下タレットテーブル８４を下タレット軸８３まわ
りに回転させたりできる。このとき、内輪間座３２によ
ってころ軸受１３，１４に大きな予圧がかけられている
ことにより、上下タレットテーブル８２，８４のプレス
時の大きな傾きが防止される。プレスの際には、上タレ
ット軸８１及び下タレット軸８３に大きなモーメント荷
重が作用するとともに、ころ軸受１３，１４にアキシア
ル荷重等の大きな負荷がかかる。このように、ころ軸受
１３，１４に大きな予圧が作用し、上下タレット軸８
１，８３に大きなモーメント荷重が作用するとともにこ
ろ軸受１３，１４に大きな負荷がかかるにも拘わらず、
本実施形態においてはころ軸受１３，１４が以下のよう
な構成を有するので面圧上昇やエッジロードが問題とな
ることがない。

【００１８】図２に示すように、ころ軸受１３（１４）
は、外輪１３ｂ（１４ｂ）の凸状軌道面２０ｂと、内輪
１３ａ（１４ａ）の凸状軌道面２０ａとの間に複数配置
された略円すい形状のころ（転動体）１３ｃ（１４ｃ）
を備えている。ころ１３ｃは、外周面（転動面）におけ
る中央部が凹状の第１母線２１により形成されていると
ともに、外周面における両端部側が凹状の第２母線２
２，２２により形成されている。第１母線２１の曲率半
径は、内外輪１３ａ，１３ｂの凸状軌道面の母線の曲率
半径に対してごく僅かに大きく設定されている。また、
第２母線２２，２２の曲率半径は、第１母線２１の曲率
半径に対して若干大きく設定されている。そして、この
ころ１３ｃは、第１母線２１及び第２母線２２，２２が
境界部２３，２３で接線を共有するように形成されてい
る。ころ１３ｃの小径部側（図中、左側）は、外輪１３
ｂに設けられた小つば２４によって支持され、ころ１３
ｃの大径部側（図中、右側）は、外輪１３ｂに設けられ
た大つば２５によって支持されている。小つば２４及び
大つば２５は、内輪１３ａに設けてもよい。

【００１９】以上のようなころ軸受１３，１４を備えて
いるので、パンチングプレス機１０の上側ころ軸受装置
及び下側ころ軸受装置において、ころ軸受１３，１４の
内外輪相対傾きが生じても、ころ１３ｃ，１４ｃの両端
部が内外輪の軌道面２０ａ，２０ｂに局部的に強く接触
することはなく、エッジロードが発生し難い。第１母線
２１の曲率半径の中心は、内外輪の中心軸線より遠い位
置にあり、これによりエッジロードが極めて有効に緩和
される。また内外輪相対傾きが、小さい場合やない場合
でも、軌道面２０ａ，２０ｂところ１３ｃ，１４ｃ転動
面との接触は凸状母線とそれに対応した凹状母線との十
分な長さの線接触となるので、軌道面２０ａ，２０ｂと
転動面との間の面圧の増大を抑制できる。すなわち、予
圧が高く設定されても面圧分布を均一にできる。また、
軸受損傷を防ぐために定格荷重が大きい大型のころ軸受
を用いる必要がなく、小型のころ軸受を用いることがで
きるため、上側ころ軸受装置及び下側ころ軸受装置の小
型化が可能である。また、略円すい形状のころを用いて
いるので、内外輪の軌道面２０ａ，２０ｂところ転動面
との間には差動すべりがほとんど発生せず、差動すべり
に伴う発熱や磨耗が問題となることもない。

【００２０】図３に示すパンチングプレス機１１は、本
発明第２実施形態の上側ころ軸受装置と下側ころ軸受装
置とを備えている。本第２実施形態は、前述した第１実
施形態とはころ軸受の構成が異なっているが、その他の
構成は第１実施形態と同様である。図３に示すパンチン
グプレス機１１は、上タレット軸８１まわりにころ軸受
３３，３４を介して上タレットテーブル８２が回転可能
に支持されてなる上側ころ軸受装置と、下タレット軸８
３まわりにころ軸受３３，３４を介して下タレットテー
ブル８４が回転可能に支持されてなる下側ころ軸受装置
とを備えている。

【００２１】図４に示すように、ころ軸受３３（３４）
は、内輪３３ａ（３４ａ）及び外輪３３ｂ（３４ｂ）の
軌道面が第１母線と第２母線とにより形成されている。
内輪３３ａの軌道面４０ａは、中央部が凹状の第１母線
４１ａにより形成されるとともに両端部側が凸状の第２
母線４２ａ，４２ａにより形成された、凹凸状軌道面と
されている。外輪３３ｂの軌道面４０ｂも、中央部が凹
状の第１母線４１ｂにより形成されるとともに両端部側
が凸状の第２母線４２ｂ，４２ｂにより形成された、凹
凸状軌道面とされている。これら軌道面４０ａ，４０ｂ
の間に複数配置されたころ（転動体）３３ｃ（３４ｃ）
は、外周面（転動面）が凸状の母線により形成されて略
樽形状にされている。内輪３３ａ及び外輪３３ｂの第１
母線４１ａ，４１ｂの曲率半径は、ころ３３ｃ転動面の
母線の曲率半径に対してごく僅かに大きく設定されてい
る。第２母線４２ａ，４２ｂの曲率半径は、第１母線４
１ａ，４１ｂの曲率半径より大きくても小さくてもよい
が、ここでは第１母線４１ａ，４１ｂの曲率半径に対し
て若干大きく設定されている。内輪３３ａの第１母線４
１ａ及び第２母線４２ａ，４２ａは境界部４３ａ，４３
ａで接線を共有するように形成されている。また、外輪
３３ｂの第１母線４１ｂ及び第２母線４２ｂ，４２ｂは
境界部４３ｂ，４３ｂで接線を共有するように形成され
ている。ころ３３ｃの小径部側（図中、左側）は、内輪
３３ａに設けられた小つば４４によって支持され、ころ
３３ｃの大径部側（図中、右側）は、内輪３３ａに設け
られた大つば４５によって支持されている。小つば４４
及び大つば４５は、外輪３３ｂに設けてもよい。

【００２２】以上のようなころ軸受３３，３４を備えて
いるので、本実施形態によっても、第１実施形態のころ
軸受装置と同様な効果を得ることができる。

【００２３】なお、本発明は、前述した実施形態に限定
されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能であ
る。例えば、タレット軸を支持する２個のころ軸受を、
ころの小径部が向き合うように取り付ける（背面組合
せ）代わりに、ころの大径部が向き合うように取り付け
てもよい（正面組合せ）。例えば、ころ軸受として、小
つば及び大つばが無いものを採用することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のころ軸受
装置を用いることで、パンチングプレス機における上下
タレットテーブルを長期にわたって円滑に支持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態が適用されたパンチング
プレス機の縦断面図である。

【図２】図１に示したころ軸受の拡大断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態が適用されたパンチング
プレス機の縦断面図である。

【図４】図３に示したころ軸受の拡大断面図である。

【図５】パンチングプレス機の一例を示す上面図であ
る。

【図６】図５におけるVI−VI断面図である。

【符号の説明】

１０，１１ パンチングプレス機 １３，１４ ころ軸受 １３ａ，１４ａ 内輪 １３ｂ，１４ｂ 外輪 １３ｃ，１４ｃ ころ（転動体） ３３，３４ ころ軸受 ８１ 上タレット軸（タレット軸） ８２ 上タレットテーブル（タレットテー
ブル） ８３ 下タレット軸（タレット軸） ８４ 下タレットテーブル（タレットテー
ブル）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチングプレス機におけるタレット軸
   まわりに、内周面に軌道面が設けられた外輪と、外周面
   に軌道面が設けられた内輪と、転動面が凸状母線により
   形成されて前記軌道面間に複数配置された略円すい形状
   の転動体とを備えたころ軸受を介してタレットテーブル
   が回転可能に支持されたころ軸受装置であって、 前記各軌道面と前記各転動体の転動面とのうちの一方に
   おける中央部が、一定曲率半径を有する第１母線により
   形成され、前記中央部に隣接する両端部側が、前記各軌
   道面と前記各転動体の転動面とのうちの他方に対して離
   れるような曲率半径を有する第２母線により形成された
   ことを特徴とするころ軸受装置。
2. 【請求項２】 パンチングプレス機におけるタレット軸
   まわりに、内周面に軌道面が設けられた外輪と、外周面
   に軌道面が設けられた内輪と、転動面が凹状母線により
   形成されて前記軌道面間に複数配置された略円すい形状
   の転動体とを備えたころ軸受を介してタレットテーブル
   が回転可能に支持されたころ軸受装置であって、 前記各軌道面と前記各転動体の転動面とのうちの一方に
   おける中央部が、一定曲率半径を有する第１母線により
   形成され、前記中央部に隣接する両端部側が、前記各軌
   道面と前記各転動体の転動面とのうちの他方に対して離
   れるような曲率半径を有する第２母線により形成された
   ことを特徴とするころ軸受装置。