JP2006342830A - Preload applying method of double-row tapered roller bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷機用シリンダの軸部(回転軸)等、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重が加わる(或いは、ラジアル方向及びスラスト方向の剛性を十分に高くする必要がある)回転支持部に組み込んで、上記シリンダ等の各種部材を回転自在に支持する為に利用する、複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法の改良に関する。 The present invention is incorporated in a rotation support portion such as a shaft portion (rotation shaft) of a cylinder for a printing press to which a large radial load and thrust load are applied (or the rigidity in the radial direction and the thrust direction needs to be sufficiently increased). The present invention relates to an improvement in a preload application method for a double-row tapered roller bearing unit that is used to rotatably support various members such as the cylinder.
印刷機のシリンダの軸部の如く、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重が加わる(ラジアル方向及びスラスト方向の剛性を十分に高くする必要がある)回転支持部を構成する為に使用する複列円すいころ軸受ユニットとして、例えば特許文献1〜3に記載されたものが知られている。図2は、このうちの特許文献1に記載された複列円すいころ軸受ユニット1を示している。この複列円すいころ軸受ユニット1は、内輪組立体2と、外輪組立体3と、複数の円すいころ4a、4bとを備える。このうちの内輪組立体2は、それぞれの外周面に円すい凸面状である内輪軌道5を有する1対の内輪素子6a、6bを、各内輪軌道5、5の小径側端部同士を対向させた状態で組み合わせて成る。これら両内輪素子6a、6bの小径側端部外周面には小径側鍔部7を、大径側端部外周面には大径側鍔部8を、それぞれ上記内輪軌道5を軸方向両側から挟む状態で形成している。
Double-row tapered roller bearings used to construct rotating support parts that are subject to large radial loads and thrust loads (the radial and thrust directions need to have sufficiently high rigidity), such as the cylinders of printing presses. As the unit, for example, those described in
又、上記外輪組立体3は、それぞれの内周面に円すい凹面状である外輪軌道9を有する1対の外輪素子10a、10bを、各外輪軌道9、9の傾斜方向を互いに逆方向に(軸方向中央部に向かう程内径が小さくなる方向に)配置した状態で、外輪間座11を介して突き合わせて成る。そして、上記各内輪素子6a、6bの外周面の内輪軌道5、5と、上記各外輪素子10a、10bの内周面の外輪軌道9、9との間に、上記各円すいころ4a、4bを、保持器12、12により保持した状態で、転動自在に設けている。尚、上記外輪間座11には、上記複列円すいころ軸受ユニット1内に潤滑油を送り込む為の潤滑油流路13を設けている。
Further, the
図3は、上述の様な複列円すいころ軸受ユニット1により、印刷機のシリンダ14の端部をフレーム(支持台)に設けた軸受ハウジング15に、回転自在に支持した状態を示している。上記シリンダ14の軸方向両端面には軸部16を、このシリンダ14と同心に突設しており、上記複列円すいころ軸受ユニット1を構成する上記内輪組立体2は、上記軸部16に外嵌固定して、所定の予圧を付与している。この予圧を付与する為に、上記内輪組立体2を、上記シリンダ14の端面に設けた段差部17と、上記軸部16の先端部(図3の左端部)の雄ねじ部に螺着したナット18との間で挟持している。即ち、上記軸部16に上記内輪組立体2を外嵌した後、例えば、上記外輪組立体3を軸受ハウジング15に嵌合する以前に、上記ナット18を所定のトルクで回転させて、上記両内輪素子6a、6b同士を互いに近づき合う方向に押圧し、上記各円すいころ4a、4bに、所望の予圧を付与する。その後、上記軸受ハウジング15に上記外輪組立体3を内嵌固定する。但し、この予圧付与作業は、この軸受ハウジング15にこの外輪組立体3を内嵌固定した後で行なう事も可能である。
FIG. 3 shows a state in which the end of the
例えば印刷機のシリンダ14の回転支持部に組み込む複列円すいころ軸受ユニット1の場合、この様な予圧は、次の様な理由により、適正値に規制する必要がある。先ず、予圧の最低値に就いては、印刷の品質保持の面から規制する。予圧が低過ぎ、上記複列円すいころ軸受ユニット1の剛性が不足すると、上記シリンダ14の変位を抑えられず、印刷の品質が悪化する印刷障害が発生する。逆に、上記予圧の最大値に就いては、上記複列円すいころ軸受ユニット1の耐久性確保の面から規制する。予圧が高過ぎると、上記内輪、外輪両軌道5、9及び上記各円すいころ4a、4bの転動面の転がり疲れ寿命が低下し、上記複列円すいころ軸受ユニット1の耐久性が不足してしまう。
For example, in the case of the double row tapered roller bearing
上記印刷の品質並びに複列円すいころ軸受ユニット1の耐久性を確保する為には、この複列円すいころ軸受ユニット1の予圧を適正値に規制する必要がある。この為に、印刷機のシリンダを回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニット1の予圧を、例えば、この複列円すいころ軸受ユニット1の低速回転時に於ける動トルク(回転トルク)から求めて適正値とする事が、従来から行なわれている。即ち、複列円すいころ軸受ユニット1の動トルクは、予圧荷重(予圧)が大きくなる程高くなる。そこで、所定の予圧(設定予圧荷重)に見合う動トルクとなるまで、上記複列円すいころ軸受ユニット1の内輪組立体2を構成する1対の内輪素子6a、6bに互いに近づく方向の荷重を加え、上記複列円すいころ軸受ユニット1に適正な予圧を付与する。
In order to ensure the printing quality and the durability of the double row tapered roller bearing
この様に、印刷機のシリンダ14の軸部16を回転自在に支持する為の、上記複列円すいころ軸受ユニット1に適切な予圧付与を行なわせる為に従来は、この複列円すいころ軸受ユニット1を構成する内輪組立体2には、内輪間座を使用していなかった。即ち、この内輪組立体2を1対の内輪素子6a、6bのみで構成し、これら両内輪素子6a、6bの互いに対向する端面同士の間に隙間19を介在させていた。この様な隙間19の存在に基づき、上記両内輪素子6a、6bのうちで上記軸部16の先端寄り(図3の左寄り)の内輪素子6aを必ずしも精度良く取り付けられず、上記複列円すいころ軸受ユニット1により支持された、上記シリンダ14の回転精度を十分に確保できない可能性があった。この理由に就いて、以下に詳しく説明する。
Thus, in order to apply an appropriate preload to the double-row tapered roller bearing
予圧付与作業の為、前記段差部17と前記ナット18との間で上記内輪組立体2を挟持する場合、上記両内輪素子6a、6bのうち、上記軸部16の中央寄り(図3の右寄り)の内輪素子6bは、その大径側端面が上記段差部17に押し付けられる。この段差部17は、上記シリンダ14及び上記軸部16の中心軸に直交する平面に正確に仕上げられているので、上記中央寄りの内輪素子6bの姿勢は安定する。これに対して、上記先端寄りの内輪素子6aの大径側端面(図3の左端面)を押圧するナット18の軸方向内端面(図3の右端面)は、上記予圧作業の開始時点から上記先端寄りの内輪素子6aの大径側端面に強く突き合わされている訳ではない。しかも、上記ナット18の軸方向内端面の精度は、このナット18と前記雄ねじ部との螺合部に必然的に存在する隙間等の影響で、上記段差部17程良好ではない(遥かに悪い)。むしろ、上記ナット18の軸方向内端面の(傾斜方向等の)姿勢は、上記先端寄りの内輪素子6aの大径側端面に倣う状態で決定される傾向になる。従って、上記ナット18の軸方向内端面により、上記先端寄りの内輪素子6aの姿勢を安定させる事はできない。
When the
この先端寄りの内輪素子6aの姿勢は、上記段差部17により、上記軸部16の中央寄りの内輪素子6b、内側(図3の右側)列の円すいころ4b、内側の外輪素子10b、外輪間座11、外側(図3の左側)の外輪素子10a、外側列の円すいころ4aを介して規制される。従って、上記先端寄りの内輪素子6aの姿勢は、これら各部材6b、4b、10b、11、10a、4aの製造誤差、組み付け誤差の積算により、安定しにくい。特に、上記外側列の円すいころ4aの姿勢を安定させる事は難しい為、他の部材の製造及び組立に関する精度を向上させても、上記先端寄りの内輪素子6aの姿勢を安定させる事は難しい。言い換えれば、この先端寄りの内輪素子6aの大径側端面を上記シリンダ14及び上記軸部16の中心軸に直交する平面上に正確に位置させ、上記内輪素子6aの中心軸とこの軸部16の中心軸とを精度良く一致させる事は難しい。
The posture of the
この様な原因で、上記先端寄りの内輪素子6aの中心軸と上記軸部16の中心軸とが不一致になると、この内輪素子6aの周囲に配置された上記外側列の円すいころ4aの転動が不安定になる。この結果、前記複列円すいころ軸受ユニット1の回転精度、延てはこの複列円すいころ軸受ユニット1により支持された、上記シリンダ14の回転精度が悪化し、前述した印刷障害が発生する。
For this reason, when the central axis of the
一方、特許文献2、3には、内輪組立体を構成する1対の内輪同士の間に内輪間座を挟持したり、1対の内輪の軸方向端面同士を直接突き合わせたりする構造が記載されている。この様な構造によれば、上述の様な原因で軸部の先端寄りの内輪の姿勢が不安定になる事は防止できる。但し、上記特許文献2、3に記載された従来構造の場合、1対の内輪の軸方向端面同士の間に、大きな剛性を有する内輪間座を挟持したり、これら両内輪の軸方向端面同士を直接突き合わせている為、これら両内輪の軸方向端面同士の間隔を変える事は困難である。従って、複列円すいころ軸受ユニットに適切な予圧を付与する為には、構成各部材の寸法及び形状を極めて高精度に仕上げる必要があるだけでなく、所望の予圧を正確に付与する事は、非常に難しい。この点に就いて、図4〜5を参照しつつ説明する。
On the other hand,
図4〜5は、外側列の円すいころ4aの姿勢を安定させる為に、上記特許文献3に対応して先に考えた構造の2例を示している。このうちの図4に示した第1例の複列円すいころ軸受ユニット1aの場合には、1対の内輪素子6a、6b同士の間に内輪間座20を挟持して、内輪組立体2aとしている。そして、この内輪間座20の軸方向両端面を、この内輪間座20の中心軸に直交する平面として、軸部16(図3参照)の先端寄りの内輪素子6aの姿勢を安定させる様にしている。
又、図5に示した第2例の複列円すいころ軸受ユニット1bの場合には、内周面に複列の外輪軌道9、9を有する、一体型の外輪素子21を、外輪組立体3aとして使用している。
FIGS. 4 to 5 show two examples of structures previously considered corresponding to the above-mentioned
In the case of the double-row tapered
図4〜5に示した、先に考えた複列円すいころ軸受ユニット1a、1bの場合、上述した通り、各円すいころ4a、4bに、所望の予圧を正確に付与する事が難しい。この理由は、次の通りである。上記図4〜5に示した構造でこの予圧を調節するには、上記両内輪素子6a、6b同士の間に挟持する内輪間座20の軸方向寸法L20を変える。そして、ナット18(図3参照)を緊締する以前の状態で、この内輪間座20の軸方向両端面と上記両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面との間に存在する隙間の厚さ(軸方向寸法)を変える。上記予圧は、この隙間の厚さ寸法に見合った分だけ付与される。従って、この予圧を適正にする為には、上記内輪間座20の軸方向寸法L20を適正にする事は勿論、上記ナット18を緊締する以前の状態での、上記両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面同士の間隔D6 (図2参照)を適正にする必要がある。
In the case of the double-row tapered
ところが、この間隔D6 は、上記ナット18を緊締する以前の状態でも変化する。この理由に就いて、本発明の実施例を示す図1を参照しつつ説明する。印刷機用シリンダの軸部16を回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニット1aの場合、高度の回転精度を確保する為に、両内輪素子6a、6bを上記軸部16に、締り嵌めで外嵌している。この為、これら両内輪素子6a、6bの直径は、この軸部16への外嵌に伴って、図1に鎖線で示す状態から実線で示す状態にまで変化する(大きくなる)。この直径変化に伴って、上記両内輪素子6a、6bの外周面に形成した両内輪軌道5、5と各円すいころ4a、4bとの係合に基づき(傾斜面であるこれら両内輪軌道5、5と、これら各円すいころ4a、4bの転動面との転がり接触部に加わる力のうちで、軸方向に向く分力に基づき)、これら両内輪素子6a、6b同士の間隔D6 が、図1に鎖線で示す状態から実線で示す状態にまで変化する(大きくなる)。即ち、この間隔D6 が、上記軸部16への外嵌以前にはD6b( b:before)であったものが、外嵌後には、D6a( a:after )にまで大きくなる(D6b<D6a)。
However, the distance D 6 also changes even before the
上記各円すいころ4a、4bへの予圧付与は、上記図1に実線で示す状態にまで、上記両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面同士の間隔が広がった状態で行なう。従って、前述の図4、5に示した構造で、外側列の円すいころ4aの姿勢を安定させ、しかも各列の円すいころ4a、4bに適正な予圧を付与する為には、上記両内輪素子6a、6b同士の間に挟持する内輪間座20の軸方向寸法を、上記外嵌後の間隔D6aに基づいて規制しなければならない。
The preload application to the tapered
これに対して、上記外嵌後の間隔D6aは、上記外嵌以前の間隔D6bだけでなく、上記軸部16に対する上記両内輪素子6a、6bの締り嵌めの程度、即ち、それぞれが自由状態での、これら両内輪素子6a、6bの内径R6 と上記軸部16の外径D16との差(D16−R6 )によっても変化する。従来は、この様な締り嵌めに基づく、上記両内輪素子6a、6bの軸方向端面同士の間隔の変動を考慮しつつ、上記各円すいころ4a、4bに予圧を付与する事は行なっていなかった。この為、この予圧を適正に規制する事ができなかった。例えば、上記外嵌以前の間隔D6bを測定し、この間隔D6bに基づいて前記内輪間座20の軸方向寸法L20を定めた場合には、上記各円すいころ4a、4bに付与される予圧が、適正値よりも大きくなってしまう。上記外嵌後の間隔D6aを測定できれば、上記内輪間座20の軸方向寸法L20を適正にして、上記予圧を適正値にできるが、上記外嵌後の間隔D6aを測定する事は不可能乃至は極めて困難である。
On the other hand, the distance D 6a after the external fitting is not only the distance D 6b before the external fitting, but also the degree of interference fit of the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、各列の円すいころの姿勢を安定させ、優れた回転精度を得られる複列円すいころ軸受ユニットに、適正な予圧を付与できる方法を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention is to realize a method capable of applying an appropriate preload to a double row tapered roller bearing unit that can stabilize the posture of each row of tapered rollers and obtain excellent rotational accuracy. Invented.
本発明の予圧付与方法の対象となる複列円すいころ軸受ユニットは、従来から知られている複列円すいころ軸受ユニットと同様に、内輪組立体と、外輪組立体と、複数個の円すいころとを備える。
このうちの内輪組立体は、外周面にそれぞれが円すい凸面状である複列の内輪軌道を有する1対の内輪素子、及び、これら両内輪素子同士の間に挟持される内輪間座を備える。そして、これら両内輪素子を軸の外周面に締り嵌めで外嵌した状態で、この軸の外周面に固定される。
又、上記外輪組立体は、それぞれが円すい凹面状である複列の外輪軌道を内周面に有する。そして、ハウジングに内嵌固定される。
更に、上記各円すいころは、上記各内輪軌道と上記各外輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられている。
本発明の対象となる予圧付与方法は、上記内輪組立体を構成する上記両内輪素子を互いに軸方向に近づく方向に押圧し、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させた状態で、上記各列の円すいころに所望の予圧を付与する。
The double-row tapered roller bearing unit that is the subject of the preload application method of the present invention is similar to the conventionally known double-row tapered roller bearing unit, and includes an inner ring assembly, an outer ring assembly, and a plurality of tapered rollers. Is provided.
Among these, the inner ring assembly includes a pair of inner ring elements each having a double row inner ring raceway having a conical convex shape on the outer peripheral surface, and an inner ring spacer sandwiched between the two inner ring elements. The inner ring elements are fixed to the outer peripheral surface of the shaft in a state in which the inner ring elements are externally fitted to the outer peripheral surface of the shaft.
The outer ring assembly has double-row outer ring raceways each having a conical concave shape on the inner peripheral surface. Then, it is fitted and fixed to the housing.
Further, a plurality of each tapered roller is provided between each inner ring raceway and each outer ring raceway so as to roll freely for each row.
The preload applying method that is the subject of the present invention is a method of pressing the inner ring elements constituting the inner ring assembly in a direction approaching each other in the axial direction, and the axial end surfaces of the inner ring elements facing each other and the inner ring spacer. A desired preload is applied to the tapered rollers in each row in a state where both end surfaces in the axial direction are in contact with each other.
特に、本発明の複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法の場合には、先ず、上記両内輪素子の自由状態での内径と、上記軸の自由状態での外径と、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔とを測定する。これら両内輪素子の軸方向端面同士の間隔の測定は、上記外輪組立体と上記各円すいころとを組み合わせた状態でこれら両内輪素子同士を、各部材が弾性変形しない程度の力で、互いに近付く方向に押圧した状態で行なう。
その後、上記両内輪素子の内径と上記軸の外径との差に基づいて、これら両内輪素子を上記軸に外嵌した状態での上記軸方向端面同士の間隔の拡大量を求める。この拡大量を求める作業は、上記両内輪素子及び上記軸を構成する材料の材質及び寸法、各内輪軌道の傾斜角度(或いは各円すいころの接触角)等の複列円すいころ軸受ユニットの諸元に基づいて計算により求められる他、実験的に求める(予め行なった複数回の実験から導いた実験式から求める)事もできる。
次いで、上記拡大量と上記測定した間隔との和よりも、上記所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を用意する。
そして、当該内輪間座を上記両内輪素子同士の間に配置してから、これら内輪間座及び両内輪素子から成る内輪組立体を軸方向両側から押圧する。そして、上記軸方向隙間を解消し、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させる。
In particular, in the case of the preload application method for the double row tapered roller bearing unit of the present invention, first, the inner diameter of the inner ring elements in the free state, the outer diameter of the shaft in the free state, The distance between the axial end faces facing each other is measured. The distance between the axial end surfaces of the inner ring elements is measured by bringing the inner ring elements close to each other with a force that does not cause elastic deformation of the members in a state where the outer ring assembly and the tapered rollers are combined. It is performed in a state of pressing in the direction.
Thereafter, based on the difference between the inner diameters of the inner ring elements and the outer diameter of the shaft, the amount of expansion of the interval between the axial end faces in a state where the inner ring elements are fitted onto the shaft is obtained. The work for determining the amount of expansion includes the specifications of the double-row tapered roller bearing unit, such as the materials and dimensions of the materials constituting the inner ring elements and the shaft, and the inclination angle of each inner ring raceway (or the contact angle of each tapered roller). In addition to being obtained by calculation based on the above, it can also be obtained experimentally (from an empirical formula derived from a plurality of experiments performed in advance).
Next, an inner ring spacer is prepared that is shorter than the sum of the amount of enlargement and the measured interval by an axial gap necessary for applying the desired preload.
Then, after the inner ring spacer is disposed between the inner ring elements, the inner ring assembly including the inner ring spacer and the inner ring elements is pressed from both sides in the axial direction. Then, the axial clearance is eliminated and the axial end surfaces of the inner ring elements facing each other are brought into contact with both axial end surfaces of the inner ring spacer.
上述の様に構成する本発明の複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法によれば、各列の円すいころの姿勢を安定させ、優れた回転精度を得られる複列円すいころ軸受ユニットに、適正な予圧を付与できる。
先ず、1対の内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士を、内輪間座を介して突き当てているので、これら両内輪素子の姿勢を安定させ、これら両内輪素子の周囲に配置された円すいころの転動を安定させて、上記複列円すいころ軸受ユニットの回転精度を良好にできる。
又、内輪間座の軸方向寸法を、両内輪素子を軸に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子の直径拡大分を補償した状態で規制する為、軸に対するこれら両内輪素子の締り嵌めの程度に拘らず、各円すいころに付与する予圧を適正にできる。
この結果、上記複列円すいころ軸受ユニットの回転精度維持並びに耐久性の確保を高次元で両立させる事ができる。
According to the preloading method of the double row tapered roller bearing unit of the present invention configured as described above, the double row tapered roller bearing unit capable of stabilizing the posture of the tapered roller in each row and obtaining excellent rotational accuracy is suitable. Can give a preload.
First, since the axial end faces of the pair of inner ring elements facing each other are abutted via the inner ring spacer, the postures of these inner ring elements are stabilized, and the cones arranged around these inner ring elements It is possible to stabilize the rolling of the rollers and improve the rotation accuracy of the double row tapered roller bearing unit.
Also, in order to regulate the axial dimension of the inner ring spacer in a state that compensates for the diameter expansion of both inner ring elements accompanying the outer fitting of both inner ring elements, the interference fit of these inner ring elements to the shaft Regardless of the degree, the preload applied to each tapered roller can be made appropriate.
As a result, it is possible to maintain the rotational accuracy and ensure the durability of the double row tapered roller bearing unit at a high level.
本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項2に記載した様に、両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔の測定を、外輪組立体をハウジングに内嵌固定した状態で行なう。
この様に構成すれば、上記外輪組立体を上記ハウジングに内嵌固定する事に伴う、この外輪組立体の直径の変化量(収縮量)を無視できる。
即ち、例えば印刷機用シリンダの軸部を回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニットの場合には、高度の回転精度を得る為に、上記外輪組立体を上記ハウジングに、締り嵌めで内嵌固定する場合が多い。この様な場合には、この外輪組立体の直径に関しても、上記ハウジングへの内嵌に伴って変化する。但し、この外輪組立体をこのハウジングに内嵌固定した後であっても、内輪組立体を軸に外嵌固定する以前であれば、この内輪組立体を構成する1対の内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔を測定する事はできる。又、測定後に、何れかの内輪素子を取り外してから再度組み付ける事により、所望の軸方向寸法を有する内輪間座を、上記両内輪素子同士の間に挟持する事もできる。
そこで、上記請求項2に記載した様な構成を採用すれば、上記外輪組立体の直径の変化に拘らず、各円すいころに所望の予圧を正確に付与できる。
In carrying out the present invention, preferably, as described in
If comprised in this way, the variation | change_quantity (shrinkage | contraction amount) of the diameter of this outer ring assembly accompanying the inner fitting fixing of the said outer ring assembly to the said housing can be disregarded.
That is, for example, in the case of a double row tapered roller bearing unit for rotatably supporting a shaft portion of a printing press cylinder, the outer ring assembly is fitted into the housing with an interference fit to obtain a high degree of rotational accuracy. In many cases, it is fixed internally. In such a case, the diameter of the outer ring assembly also changes with the internal fitting to the housing. However, even after the outer ring assembly is fixed to the housing, the pair of inner ring elements constituting the inner ring assembly are opposed to each other before the inner ring assembly is fixed to the shaft. It is possible to measure the distance between the axial end faces. In addition, by removing one of the inner ring elements and reassembling after the measurement, an inner ring spacer having a desired axial dimension can be sandwiched between the inner ring elements.
Therefore, if the configuration as described in
又、本発明を実施する場合に、例えば請求項3に記載した様に、所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を、軸方向寸法が互いに異なる複数種類の内輪間座のうちから選択する。
或いは、請求項4に記載した様に、所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を、大きめの軸方向寸法を有する素内輪間座の端部を必要量削り取る事により得る。
何れの場合でも、所望の予圧の値に応じた適正な軸方向寸法を有する内輪間座を得て、上記各円すいころに所望の予圧を付与できる。
Further, when the present invention is carried out, for example, as described in
Alternatively, as described in claim 4, the inner ring spacer that is shorter than the axial clearance necessary for applying the desired preload is required, and the end portion of the inner ring spacer having a larger axial dimension is required. Obtained by scraping.
In any case, an inner ring spacer having an appropriate axial dimension corresponding to a desired preload value can be obtained, and a desired preload can be applied to each tapered roller.
又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項7に記載した様に、複列円すいころ軸受ユニットを、印刷機のシリンダの軸部を支承する為の回転支持部に組み込むものとする。
この様な回転支持部は、前述した様に、予圧を厳密に規制する必要があり、しかも高度の回転精度を要求される為、本発明を実施する事により大きな効果を得られる。
Further, when implementing the present invention, preferably, as described in
Such a rotation support portion needs to strictly regulate the preload as described above, and is required to have a high degree of rotation accuracy. Therefore, a large effect can be obtained by implementing the present invention.
図1に基づいて、本発明の実施例を説明する。尚、本発明の特徴は、内輪組立体2aを構成する1対の内輪素子6a、6bを軸部16に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子6a、6bの直径拡大分を補償する点にある。即ち、これら両内輪素子6a、6bの直径拡大分を補償して、上記軸部16に対するこれら両内輪素子6a、6bの締り嵌めの程度に拘らず、各円すいころ4a、4bに付与する予圧を適正に規制する点にある。複列円すいころ軸受ユニット1aの基本構成に就いては、前述の図2〜3に示した従来構造と同様であり、内輪間座20を使用して、軸部16の先端寄りの内輪素子6aの姿勢を安定させる点に関しては、前述の図4(図5も同様)に示した、先に考えた構造と同様である。よって、構造に関しては、重複する説明を省略し、以下、上記各円すいころ4a、4bに所望の予圧を付与する為の、本発明の予圧付与方法に就いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the present invention is to compensate for the diameter expansion of both the
上記各円すいころ4a、4bに所望の予圧を付与する場合には、先ず、次の(a) 〜(c) に示した3通りの寸法を測定する。
(a) 上記両内輪素子6a、6bの自由状態(図1に鎖線で示した、上記軸部16に外嵌する以前の状態)での内径R6
(b) 上記軸部16の自由状態(上記両内輪素子6a、6bを外嵌する以前の状態)での外径D16
(c) 上記両内輪素子6a、6bと、外輪組立体3と、上記各円すいころ4a、4bとを(例えば前述の図2に示す様に)組み合わせた状態で上記両内輪素子6a、6b同士を、各部材6a、6b、3、4a、4bが弾性変形しない程度の力で互いに近付く方向に押圧した状態での、上記両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面同士の間隔D6b
尚、このD6bを測定する際に、好ましくは、上記外輪組立体3を軸受ハウジング15に、締り嵌めにより内嵌固定した状態で行ない、この締り嵌めに伴う、上記外輪組立体3の直径変化の影響をなくす。上記(c) の寸法の測定時には、上記両内輪素子6a、6bの内径側に、上記軸部16を含め、他の部材を挿入しないでおく事は当然である。
When applying a desired preload to the tapered
(a) Inner diameter R 6 of the
(b) Outer diameter D 16 in a free state of the shaft portion 16 (a state before the
(c) The
When measuring D 6b , the
上記(a) 〜(c) に示した3通りの寸法を測定した後、上記両内輪素子6a、6bの内径R6 と上記軸部16の外径D16との差「D16−R6 」(締り嵌めの大きさ)に基づいて、これら両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した状態での、上記軸方向端面同士の間隔D6 の拡大量を求める。即ち、図1に鎖線で示した、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌する以前の状態での間隔D6bと、同じく実線で示した、これら両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した後の状態での間隔D6aとの差「D6a−D6b」を求める。この拡大量を求める作業は、上記両内輪素子6a、6b及び上記軸部16を構成する材料の材質及び寸法、これら両内輪素子6a、6bの外周面に形成した両内輪軌道5、5の傾斜角度θ(或いは、各円すいころ4a、4bの接触角)等の、複列円すいころ軸受ユニット1aの諸元に基づいて計算により求める他、実験的に求める(予め行なった複数回の実験から導いた実験式から求める)事もできる。即ち、上記差「D16−R6 」だけからは、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した後の状態での間隔D6aを求める事はできないが、締り嵌めに伴う拡大量「D6a−D6b」を求められる。
After measuring the three dimensions shown in the above (a) to (c), the difference “D 16 −R 6 ” between the inner diameter R 6 of the
上述の様にして、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に締り嵌めで外嵌する事に伴う、上記間隔D6 の拡大量「D6a−D6b」を求めたならば、次いで、前記(c) の測定値D6bにこの拡大量「D6a−D6b」を加える事により、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した後の状態での間隔D6aを求める(D6b+D6a−D6b=D6a)。この合計により、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した後の状態での間隔D6aを求められる為、この間隔D6aよりも、上記各円すいころ4a、4bに所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分(例えば20μm)だけ短い、内輪間座20を用意する。この様な寸法を有する内輪間座20は、例えば、予め用意した、軸方向寸法が互いに少しずつ(例えば2μmずつ)異なる複数種類の内輪間座のうちから選択する。或いは、大きめの軸方向寸法を有する素内輪間座の端部を必要量削り取る事により得る。何れの方法により所定寸法の内輪間座20を得るかは、設計的選択により決定する。
As described above, when the amount of expansion “D 6a -D 6b ” of the distance D 6 is obtained by fitting the
何れの方法によっても、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌した後の状態での間隔D6aよりも、付与すべき予圧に応じた適性量だけ短い内輪間座20を得たならば、この内輪間座20を、上記両内輪素子6a、6b同士の間に挟持する。この作業は、一度一方(図1の左方)の内輪素子6aを前記外輪組立体3の内径側から抜き出した後、この外輪組立体3の内径側に、上記選択した内輪間座20と上記一方の内輪素子6aとを順次組み込む事により行なう。この際、上記両内輪素子6a、6b並びに内輪間座20を上記軸部16に外嵌する。尚、この内輪間座20の軸方向両端面は、中心軸に対し直角方向に存在する平坦面としておく。
In any method, the
上述の様にして、上記両内輪素子6a、6b同士の間に上記内輪間座20を挟持したならば、上記軸部16の端部に螺合したナット18を緊締する事により、上記両内輪素子6a、6b及び上記内輪間座20から成る内輪組立体2aを、上記ナット18とシリンダ14の段差部17との間で、軸方向両側から強く押圧する。そして、上記内輪間座20の軸方向端面と上記両内輪素子6a、6bの軸方向他面との間に存在する隙間を解消して、これら両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面と、上記内輪間座20の軸方向両端面とを当接させる。
As described above, when the
上述の様にして前記複列円すいころ軸受ユニット1aに予圧を付与すれば、各列の円すいころ4a、4bの姿勢を安定させ、この複列円すいころ軸受ユニット1aの回転精度を良好にすると共に、適正な予圧を付与できる。
先ず、上記両内輪素子6a、6bの互いに対向する軸方向端面同士の間に挟持する内輪間座20の軸方向両端面を、この内輪間座20の中心軸に対し直角方向に存在する平坦面としているので、上記両内輪素子6a、6bの姿勢を安定させられる。そして、これら両内輪素子6a、6bの周囲に配置された円すいころ4a、4bの転動を安定させて、上記複列円すいころ軸受ユニット1aの回転精度を良好にできる。
If a preload is applied to the double row tapered
First, both axial end surfaces of the
又、上記内輪間座20の軸方向寸法を、上記両内輪素子6a、6bを上記軸部16に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子6a、6bの直径拡大分を補償した状態で規制する為、上記軸部16に対するこれら両内輪素子6a、6bの締り嵌めの程度に拘らず、上記各円すいころ4a、4bに付与する予圧を適正にできる。この結果、上記複列円すいころ軸受ユニット1aの回転精度維持並びに耐久性の確保を高次元で両立させる事ができる。尚、外輪組立体が、図5に示す様な一体型でも良い事は勿論である。
Further, the axial dimension of the
本発明は、内輪及び外輪を3個ずつ以上設けた、或いは周面に複列の軌道面を設けた軌道輪と軸方向に隣接する状態で他の軌道輪とを設けた構造を有する、多列円すいころ軸受ユニットに適用する事もできる。この場合に、軸方向に隣り合う軌道輪同士の間に間座を設け、各列の円すいころの姿勢を安定させて優れた回転精度を得られ、しかも締り嵌めに基づく軌道輪の直径変化を考慮しつつ、予圧を適正に規制できる構造を実現した場合に、当該構造が本発明の技術的範囲に属する事は明らかである。 The present invention has a structure in which three or more inner rings and three or more outer rings are provided, or a bearing ring provided with a double row raceway surface on the circumferential surface and another bearing ring in an axially adjacent state. It can also be applied to row tapered roller bearing units. In this case, a spacer is provided between the adjacent bearing rings in the axial direction to stabilize the posture of the tapered rollers in each row to obtain excellent rotational accuracy, and to change the diameter of the bearing ring based on the interference fit. It is clear that when a structure capable of appropriately regulating the preload is realized while taking into consideration, the structure belongs to the technical scope of the present invention.
更に、本発明の技術思想は、図1に示した構造の径方向に関する内外を逆にして、各円すいころに正面組み合わせ型の接触角を付与した、図6に示す様な、正面組み合わせ型の複列円すいころ軸受ユニット1cに適正な予圧付与を行なう為にも利用できる(請求項5〜6)。この場合には、軸受ハウジング15に締り嵌めで内嵌する1対の外輪素子10a、10b同士の間に外輪間座11を挟持する。そして、自由状態でのこれら両外輪素子10a、10bの外径D10と、上記軸受ハウジング15の内径R15と、これら両外輪素子10a、10bの互いに対向する軸方向端面同士の間隔D10b とを測定し、適切な軸方向寸法を有する外輪間座11を選択して、上記両外輪素子10a、10b同士の間に挟持する。この場合に上記軸方向端面同士の間隔の測定を行なう作業を、内輪組立体2aを構成する一体型の内輪22を軸部16に外嵌固定した後、外輪組立体3を軸受ハウジング15に内嵌固定する以前に行なう。この外輪組立体3は、この軸受ハウジング15に螺合したナット18aと、この軸受ハウジング15の内周面に形成した段差部17aとの間で強く挟持する。内輪組立体が別体型でも良い事は勿論である。
Furthermore, the technical idea of the present invention is that the inside and outside of the structure shown in FIG. 1 are reversed, and a front combination type contact angle is given to each tapered roller, as shown in FIG. It can also be used to give an appropriate preload to the double row tapered
1、1a、1b、1c 複列円すいころ軸受ユニット
2、2a 内輪組立体
3、3a 外輪組立体
4a、4b 円すいころ
5 内輪軌道
6a、6b 内輪素子
7 小径側鍔部
8 大径側鍔部
9 外輪軌道
10a、10b 外輪素子
11 外輪間座
12 保持器
13 潤滑油流路
14 シリンダ
15 軸受ハウジング
16 軸部
17、17a 段差部
18、18a ナット
19 隙間
20 内輪間座
21 外輪
22 内輪
DESCRIPTION OF
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