JP2007057012A - Rolling bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車や一般産業機械の減速機等に用いられる転がり軸受装置、特に、長期間に亘って転がり軸受を一定の予圧で保持する予圧付与装置が組み込まれた転がり軸受装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
一般的に転がり軸受装置は、回転軸の両端に嵌合されたアンギュラ玉軸受や円錐ころ軸受等からなる転がり軸受によって回転軸をハウジングに対し回転自在に支承している。この転がり軸受は、例えば、回転軸に外嵌される内輪と、ハウジングに内嵌される外輪、および、内外輪間に転動自在に収容された転動体からなり、この転動体と内外輪との間に一定の予圧を付与することにより、所定の軸受剛性と安定した回転を得ることができる。 In general, a rolling bearing device rotatably supports a rotating shaft with respect to a housing by a rolling bearing composed of an angular ball bearing, a tapered roller bearing or the like fitted to both ends of the rotating shaft. The rolling bearing includes, for example, an inner ring that is externally fitted to a rotating shaft, an outer ring that is internally fitted to a housing, and a rolling element that is rotatably accommodated between the inner and outer rings. By applying a certain preload during the period, a predetermined bearing rigidity and stable rotation can be obtained.
予圧の根本的な効果は、回転軸の支点、すなわち、転動体と内外輪との接触点が弾性圧縮力をたえず受け、負荷時にすきまが殺せるのみならず、変位に対する剛性が高まることである。このような予圧を付与する手段として、例えば、内輪と外輪との軸方向の位置を、内外輪間の平面差あるいは間座等によって位置決め設定して予圧を付与する、所謂定位置予圧方式と、所定のばね定数を有するばね等の弾性部材を用いて内輪と外輪の相互間に予圧を付与する、所謂定圧予圧方式とがある。 The fundamental effect of the preload is that the fulcrum of the rotating shaft, that is, the contact point between the rolling elements and the inner and outer rings is constantly subjected to an elastic compressive force, so that not only the clearance can be killed but also the rigidity against displacement is increased. As a means for applying such preload, for example, a so-called fixed position preloading method in which the axial position between the inner ring and the outer ring is set by applying a plane setting or a spacer or the like between the inner and outer rings to apply the preload; There is a so-called constant pressure preloading method in which a preload is applied between an inner ring and an outer ring using an elastic member such as a spring having a predetermined spring constant.
然しながら、前者の定位置予圧方式の場合、転がり軸受と回転軸およびハウジングの加工精度を含む取付精度を高精度に設定することが要求されるうえ、周囲温度の変化によって、材料の線膨張係数の違いによる寸法変化が予圧量に影響を及ぼし、所望の予圧量を安定して確保することが難しい。 However, in the case of the former fixed position preloading method, it is required to set the mounting accuracy including the processing accuracy of the rolling bearing, the rotating shaft and the housing with high accuracy. A dimensional change due to the difference affects the amount of preload, and it is difficult to stably secure a desired amount of preload.
また、後者の定圧予圧方式では、加工精度に影響されることなく、予圧を簡略的に安定して付与することができるが、転がり軸受に衝撃荷重が負荷された場合、弾性部材が撓んで回転軸が変位し、一定の予圧を保持することが困難となる問題があった。 In the latter constant pressure preloading method, preload can be applied simply and stably without being affected by machining accuracy. However, when an impact load is applied to the rolling bearing, the elastic member bends and rotates. There was a problem that the shaft was displaced and it was difficult to maintain a constant preload.
こうした従来の問題を解決した転がり軸受装置として、図9(a)に示すものが知られている。この転がり軸受装置50は、図示しない駆動モータに連結された回転軸51と、この回転軸51に形成された嵌合部51a、51bに所定の間隔をおいて嵌合され、固定側部材となるハウジング52に対して回転軸51を回転自在に支承する第1および第2の玉軸受53、54と、ハウジング52と第1の玉軸受53との間に装着され、予圧部材55が保持されたホルダ56とを備えている。
As a rolling bearing device that solves such a conventional problem, the one shown in FIG. 9A is known. The rolling bearing
第1および第2の玉軸受53、54は、図9(b)に示すように、回転軸51の嵌合部51a(51b)に外嵌される内輪57と、この内輪57に外挿され、ハウジング52に内嵌された外輪58と、これら内輪57と外輪58間に転動自在に収容されたボール59とからなる。
As shown in FIG. 9B, the first and
ホルダ56は玉軸受53の外輪58に固定され、ハウジング52に形成された係合部aに接離自在に対向配置された位置決め部56aと、その内面に係着部56bが設けられ、断面が略コの字状に、全体として円環状に形成されている。予圧部材55は圧縮ばねや皿ばね等からなり、このホルダ56内に保持され、係着部56bにその一端が係着されている。また、予圧部材55は、第1および第2の玉軸受53、54に要求される予圧量に対応して所定の付勢力が設定され、その他端がハウジング52の係合部52aに係着されている。予圧部材55は、ハウジング52の係合部52aとホルダ56の位置決め部56aとの間隙をL寸法に保った状態で、第1の玉軸受53に対して所定の予圧を付与することにより、第2の玉軸受54に対してハウジング52を介して同様に所定の予圧を付与している。
The
このような構成において、図9(a)に示すように、予圧部材55は、そのばね力によりホルダ56を矢印A方向に付勢して、第1の玉軸受53に対して所定の予圧を付与すると同時に、第2の玉軸受54は、予圧部材55の矢印A方向の付勢力によりハウジング52を介して矢印B方向に付勢力が付与され、同様に所定の予圧が付与される。これにより、第1および第2の玉軸受53、54は、定圧予圧状態となり、ハウジング52に対して回転軸51を高精度に支承することができる。
In such a configuration, as shown in FIG. 9A, the
そして、回転軸51に矢印B方向の荷重が負荷されると、第1の玉軸受53を同方向に移動付勢して、ホルダ56を予圧部材55の付勢力に抗して同方向に移動付勢する。すると、ホルダ56は、L寸法の間隙分移動されると、その位置決め部56aがハウジング52の係合部52aに当接して移動が規制される。この結果、第1および第2の玉軸受53、54は、ハウジング52およびホルダ56の作用により、定圧予圧の状態から定位置予圧の状態に切り替わり、回転軸51を高精度に支承することができる。これにより、第1および第2の玉軸受53、54の双方が予圧部材55による安定した定圧予圧の付与が実現され、しかも、荷重が加わった場合には、ホルダ56の位置決め部56aおよびがハウジング52の係合部52aにより定位置予圧が実行され、回転軸51の安定した回転が実現される。
しかしながら、こうした従来の転がり軸受装置50において、ハウジング52の係合部52aとホルダ56との間隙Lは、ハウジング52と第1の玉軸受53との軸方向のガタに相当し、基本的には定圧予圧方式であるため、回転軸51に荷重が負荷された時に予圧部材55が撓んで回転軸51が変位し、その間一定の予圧を保持することが困難となる課題を内在している。
However, in such a conventional rolling bearing
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与できる転がり軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing device that eliminates axial backlash and can always provide a stable preload over a long period of time.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、回転軸に外嵌された内輪と、この内輪に複数の転動体を介して外挿され、ハウジングに内嵌された外輪とを備えた転がり軸受と、前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する予圧付与装置とからなる転がり軸受装置において、前記予圧付与装置が、前記ハウジングに固定されるホルダと、このホルダの軸方向に対向して配置され、前記外輪の端面に当接する押圧面を有するプッシャと、このプッシャと前記ホルダとの間に付勢した状態で介装された弾性部材とを備え、この弾性部材の付勢力によって前記転がり軸受に所定の予圧を付与すると共に、前記ホルダとプッシャが一方向クラッチを介して係合され、この一方向クラッチによって前記外輪を介して前記プッシャが軸方向に移動するのを阻止するようにした。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、予圧付与装置が内蔵された転がり軸受装置において、予圧付与装置が、ハウジングに固定されるホルダと、このホルダの軸方向に対向して配置され、外輪の端面に当接する押圧面を有するプッシャと、このプッシャとホルダとの間に付勢した状態で介装された弾性部材とを備え、この弾性部材の付勢力によって転がり軸受に所定の予圧を付与すると共に、ホルダとプッシャが一方向クラッチを介して係合され、この一方向クラッチによって外輪を介してプッシャが軸方向に移動するのを阻止するようにしたので、経年変化による摩耗、あるいは、温度変化によって材料の線膨張係数の違いから発生する軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与できる転がり軸受装置を提供することができる。なお、転がり軸受には、例えば、円錐ころ軸受やアンギュラ玉軸受を用いることができる。 Thus, in the rolling bearing device incorporating the preload application device, the preload application device includes a holder fixed to the housing, and a pressing surface that is disposed facing the axial direction of the holder and abuts against the end surface of the outer ring. And an elastic member interposed between the pusher and the holder. The biasing force of the elastic member applies a predetermined preload to the rolling bearing, and the holder and the pusher are integrated with each other. Since the pusher is prevented from moving in the axial direction via the outer ring by this one-way clutch, the linear expansion coefficient of the material is changed due to wear due to aging or temperature change. It is possible to provide a rolling bearing device that eliminates axial play caused by the difference and can always provide a stable preload over a long period of time. As the rolling bearing, for example, a tapered roller bearing or an angular ball bearing can be used.
また、請求項2に記載の発明は、前記プッシャとホルダに円筒部が形成され、これらの円筒部がねじ部を介して嵌合され、前記プッシャが前記ホルダに対して軸方向に進退自在に保持されると共に、前記弾性部材がねじりコイルばねまたはゼンマイばねからなり、このばねの端部が前記プッシャとホルダにそれぞれ係止され、前記ばねにより前記プッシャに回転力が付与されているので、この回転力によってプッシャは押圧面を介して外輪を押圧し、転がり軸受に所定の予圧を付与することができる。一方、転がり軸受に外力が作用し、外輪を介してプッシャに軸方向の荷重が負荷された場合、プッシャとホルダはねじ係合しているため、ばねに逆方向の回転力が作用しない限りプッシャが後退することはない。 According to a second aspect of the present invention, a cylindrical portion is formed on the pusher and the holder, and the cylindrical portion is fitted through a screw portion so that the pusher can advance and retract in the axial direction with respect to the holder. The elastic member is formed of a torsion coil spring or a spring, and the ends of the springs are respectively engaged with the pusher and the holder, and a rotational force is applied to the pusher by the spring. The pusher can press the outer ring through the pressing surface by the rotational force, and can apply a predetermined preload to the rolling bearing. On the other hand, when an external force is applied to the rolling bearing and an axial load is applied to the pusher via the outer ring, the pusher and the holder are screw-engaged. Will never retreat.
また、請求項3に記載の発明は、前記プッシャの外周に前記転がり軸受側に向って漸次大径となるテーパ状のクラッチ面が形成され、このクラッチ面と前記ホルダの内周面との間に形成される環状の楔形空間に複数の係合子が収容されると共に、この係合子を円周等配に保持する保持器と前記ホルダとの間に付勢された状態で弾性部材が介装され、この弾性部材により前記保持器を介して前記係合子が前記楔形空間に押圧されているので、外輪を介してプッシャが軸方向に移動するのを確実に、かつ瞬時に阻止することができ、軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を転がり軸受に付与することができる。 According to a third aspect of the present invention, a tapered clutch surface having a gradually increasing diameter toward the rolling bearing side is formed on the outer periphery of the pusher, and between the clutch surface and the inner peripheral surface of the holder. A plurality of engagement elements are accommodated in an annular wedge-shaped space formed on the elastic member, and an elastic member is interposed between the holder and the holder that holds the engagement elements in a circumferentially equidistant manner. Since the engaging member is pressed against the wedge-shaped space by the elastic member via the cage, it is possible to reliably and instantaneously prevent the pusher from moving in the axial direction via the outer ring. It is possible to eliminate axial backlash and always apply a stable preload to the rolling bearing over a long period of time.
また、請求項4に記載の発明は、前記プッシャとホルダの対向する端面にそれぞれ傾斜したカム面が形成され、これらのカム面が当接されると共に、前記弾性部材がねじりコイルばねまたはゼンマイばねからなり、このばねの端部が前記プッシャとホルダにそれぞれ係止され、前記ばねにより前記プッシャに回転力が付与されているので、この回転力によってプッシャは押圧面を介して外輪を押圧し、転がり軸受に所定の予圧を付与することができる。一方、転がり軸受に外力が作用し、外輪を介してプッシャに軸方向の荷重が負荷された場合、プッシャとホルダはカム面で係合しているため、ばねに逆方向の回転力が作用しない限りプッシャが後退することはない。 According to a fourth aspect of the present invention, inclined cam surfaces are formed on the opposing end surfaces of the pusher and the holder, the cam surfaces are in contact with each other, and the elastic member is a torsion coil spring or a spring. Each end of the spring is locked to the pusher and the holder, and a rotational force is applied to the pusher by the spring, so that the pusher presses the outer ring through the pressing surface by the rotational force, A predetermined preload can be applied to the rolling bearing. On the other hand, when an external force is applied to the rolling bearing and an axial load is applied to the pusher via the outer ring, the pusher and the holder are engaged with each other on the cam surface, so that the reverse rotational force does not act on the spring. As long as the pusher does not retreat.
また、請求項5に記載の発明のように、前記ハウジングに対して前記回転軸が一対の転がり軸受で回転自在に支承され、前記回転軸の端部側の転がり軸受に前記予圧付与装置が配設されていれば、回転軸にスラスト荷重が負荷された時、回転軸が軸方向に変位しようとするが、一方の転がり軸受にはすきまがなくスラスト荷重に見合った予圧が付与されると共に、反対側の転がり軸受にガタが発生することになるが、この時、この軸方向のガタは予圧付与装置によって瞬時に詰められ、軸方向にガタが発生するのを防止することができる。また、スラスト荷重が解除された時、予圧は二分されて各転がり軸受に均等に作用する。 According to a fifth aspect of the present invention, the rotating shaft is rotatably supported with respect to the housing by a pair of rolling bearings, and the preload applying device is arranged on the rolling bearing on the end side of the rotating shaft. If it is installed, when a thrust load is applied to the rotating shaft, the rotating shaft tries to displace in the axial direction, but one rolling bearing has no clearance and a preload corresponding to the thrust load is applied, The play on the opposite side of the rolling bearing is generated, but at this time, the play in the axial direction is instantaneously filled by the preload applying device, and the play in the axial direction can be prevented. Further, when the thrust load is released, the preload is divided into two and acts equally on each rolling bearing.
本発明に係る転がり軸受装置は、回転軸に外嵌された内輪と、この内輪に複数の転動体を介して外挿され、ハウジングに内嵌された外輪とを備えた転がり軸受と、前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する予圧付与装置とからなる転がり軸受装置において、前記予圧付与装置が、前記ハウジングに固定されるホルダと、このホルダの軸方向に対向して配置され、前記外輪の端面に当接する押圧面を有するプッシャと、このプッシャと前記ホルダとの間に付勢した状態で介装された弾性部材とを備え、この弾性部材の付勢力によって前記転がり軸受に所定の予圧を付与すると共に、前記ホルダとプッシャが一方向クラッチを介して係合され、この一方向クラッチによって前記外輪を介して前記プッシャが軸方向に移動するのを阻止するようにしたので、経年変化による摩耗、あるいは、温度変化によって材料の線膨張係数の違いから発生する軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与できる転がり軸受装置を提供することができる。 A rolling bearing device according to the present invention includes an inner ring that is externally fitted to a rotating shaft, an outer ring that is externally inserted into the inner ring via a plurality of rolling elements, and is fitted to a housing, and the outer ring. In a rolling bearing device comprising a preload applying device that applies a preload to the rolling bearing by pressing in the axial direction, the preload applying device is opposed to the holder fixed to the housing and the axial direction of the holder. And a pusher having a pressing surface that contacts the end surface of the outer ring, and an elastic member interposed between the pusher and the holder. The rolling member is urged by the urging force of the elastic member. A predetermined preload is applied to the bearing, and the holder and the pusher are engaged via a one-way clutch, and the one-way clutch moves the pusher in the axial direction via the outer ring. A rolling bearing device that eliminates axial play caused by differences in the linear expansion coefficient of materials due to wear due to aging or temperature changes, and can always provide a stable preload over a long period of time. Can be provided.
回転軸に外嵌された内輪と、この内輪に複数の転動体を介して外挿され、ハウジングに内嵌された外輪とを備えた転がり軸受と、前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する予圧付与装置とからなる転がり軸受装置において、前記予圧付与装置が、前記ハウジングに固定されたホルダと、このホルダの軸方向に対向して配置され、前記外輪の端面に当接する押圧面を有するプッシャと、このプッシャと前記ホルダとの間に付勢した状態で介装されたねじりコイルばねとを備え、前記プッシャとホルダに円筒部が形成され、これらの円筒部がねじ部を介して嵌合され、前記プッシャが前記ホルダに対して軸方向に進退自在に保持されると共に、前記ねじりコイルばねの端部が前記プッシャとホルダにそれぞれ係止され、当該ねじりコイルばねにより前記プッシャに回転力が付与されている。 A rolling bearing having an inner ring externally fitted to the rotating shaft, and an outer ring inserted into the inner ring via a plurality of rolling elements and fitted in the housing; and the rolling by pressing the outer ring in the axial direction In a rolling bearing device comprising a preload applying device for applying preload to the bearing, the preload applying device is disposed opposite to a holder fixed to the housing and an axial direction of the holder, and contacts the end face of the outer ring. And a torsion coil spring interposed between the pusher and the holder, and a cylindrical portion is formed on the pusher and the holder, and the cylindrical portion is screwed. And the pusher is held so as to be movable forward and backward in the axial direction with respect to the holder, and the ends of the torsion coil springs are respectively locked to the pusher and the holder, Rotational force is imparted to the pusher by Ri coil spring.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る転がり軸受装置が組み込まれた歯車減速機を示す縦断面図、図2は、図1の要部拡大図、図3は、本発明に係る予圧付与装置をハウジングに組み立てる方法を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a gear reducer incorporating a rolling bearing device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a preload applying device according to the present invention in a housing. It is explanatory drawing which shows the method of assembling.
この歯車減速機は、入力軸1と、この入力軸1に平行に配設された出力軸2と、入力軸1に固定されたはすば歯車3と、このはすば歯車3に噛合し、出力軸2に固定されたはすば歯車4と、入力軸1の端部に嵌合され、はすば歯車3を両持ち状態で支持する一対の転がり軸受5、6と、出力軸2の端部に嵌合され、はすば歯車4を両持ち状態で支持する一対の転がり軸受7、8と、入力軸1および出力軸2のそれぞれ端部側に配設され、転がり軸受6、7に予圧を付与する予圧付与装置9、9とを備えている。
The gear reducer meshes with an
入力軸1と出力軸2ははすば歯車3、4で係合しているため、図示しない駆動モータからの回転トルクが入力軸1に作用した場合、反力として矢印の方向にスラスト荷重が負荷される。入力軸1側の転がり軸受5、6および出力軸2側の転がり軸受7、8は円錐ころ軸受からなり、前記スラスト荷重を負荷するためにそれぞれ正面合せ(DFセット)で配置されている。
Since the
転がり軸受6(5、7、8)は、図2に拡大して示すように、入力軸1の端部に外嵌された内輪11と、転動体(円錐ころ)12を介してこの内輪11に外挿され、ハウジング10に内嵌された外輪13とからなる。内輪11の外周にはテーパ状の内側転走面11aと、この内側転走面11aの両端部に大鍔11bと小鍔11cが形成されている。一方、外輪13の内周には内輪11の内側転走面11aに対向するテーパ状の外側転走面13aが形成されている。そして、転動体12が内輪11の大鍔11bによって案内された状態で、図示しない保持器を介して両転走面11a、13a間に転動自在に保持されている。なお、他の転がり軸受5、7、8はこの転がり軸受6と実質的に同様の構成であるので詳細な説明を省略する。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the rolling bearing 6 (5, 7, 8) includes an
予圧付与装置9は、入力軸1の軸端部、すなわち、転がり軸受6の軸方向外方側に配設され、ホルダ14と、このホルダ14にねじ部を介して内挿されたプッシャ15と、このプッシャ15とホルダ14との間に介装されたねじりコイルばね16とを備えている。なお、ねじりコイルばね16に代えゼンマイばねであっても良い。
The
ホルダ14は、ハウジング10の開口部を閉塞する蓋部材をなし、固定ボルト17を介してハウジング10に固定される円板状の取付部18と、ハウジング10の開口部に内嵌され、内周に雌ねじ19aが形成された円筒部19とを有している。なお、取付部18には後述するねじりコイルばね16の一端側のフック部16aが係合する円孔18aが穿設されている。
The
プッシャ15は底部20を有するカップ状に形成され、一端部に転がり軸受6の外輪13の背面13bに当接する押圧面15bを有し、外周に雄ねじ15aが形成されている。この雄ねじ15aは前記ホルダ14の雌ねじ19aに係合し、プッシャ15は、固定側部材となるホルダ14に対して軸方向に進退自在に保持されている。なお、プッシャ15の底部20にはねじりコイルばね16の他端側のフック部16bが係合する円孔15cが穿設されている。
The
ねじりコイルばね16は、プッシャ15とホルダ14とで形成される環状空間内に付勢された状態で収容されている。したがって、このねじりコイルばね16の付勢力によってプッシャ15を所定の方向に回転させることができ、この回転によってプッシャ15は押圧面15bを介して外輪13を押圧し、転がり軸受6に所定の予圧を付与することができる。一方、転がり軸受6に外力が作用し、外輪13を介してプッシャ15に軸方向の荷重が負荷された場合、プッシャ15とホルダ14はねじ係合しているため、ねじりコイルばね16に逆方向の回転力が作用しない限りプッシャ15が後退することはない。
The
ここで、図1において、入力軸1に回転トルクが作用し、入力軸1および出力軸2にそれぞれ矢印に示す方向にスラスト荷重が負荷された場合、入力軸1および出力軸2が矢印方向に変位しようとするが、例えば、入力軸1の転がり軸受5にはすきまがなくスラスト荷重に見合った予圧が付与される。一方、反対側の転がり軸受6にはガタが発生することになる。この時、この軸方向のガタは予圧付与装置9によって瞬時に詰められる。このように、本実施形態では、回転トルクが入力軸1に作用して予圧が付与されると、予圧付与装置9によって軸方向のガタが詰まった状態にセットされる。したがって、はすば歯車3、4の噛み合い状態を良好に保ち、振動・騒音の発生を抑制することができると共に、所望の軸受剛性を維持して耐久性を向上させることができる。また、入力軸1の回転トルクが停止された時、予圧は二分されて各転がり軸受5、6に均等に作用する。なお、出力軸2側の転がり軸受7、8においても、転がり軸受7側に配設された予圧付与装置9によって、入力軸1側の転がり軸受5、6と同様の予圧が付与される。
Here, in FIG. 1, when rotational torque acts on the
ここでは、転がり軸受5〜8に円錐ころ軸受を適用したものを例示したが、本発明に係る転がり軸受装置はこれに限らず、例えば、転動体12にボールを用いたアンギュラ玉軸受であっても良い。また、適用はこうした減速機に限らず、他の一般産業機械や自動車等における回転軸を支承する転がり軸受装置に適用することができる。
Here, the tapered roller bearing is applied to the rolling
次に、図3を用いて予圧付与装置9の組立方法を説明する。
まず、ホルダ14の円孔18bにねじりコイルばね16の一端側のフック部16aを係止すると共に、プッシャ15の円孔15cに他端側のフック部16bを係止する。この状態からプッシャ15をホルダ14に螺合し、ねじりコイルばね16を圧縮させた状態でプッシャ15とホルダ14との組立を完了する。この状態では、ねじりコイルばね16の付勢力によりホルダ14に対し、プッシャ15に回転力が作用して抜け出ようとするため、セットピン21がホルダ14とプッシャ15間に挿入され、プッシャ15の回転を阻止している。そして、予圧付与装置9がハウジング10の開口部に内嵌され、固定ボルト17によってホルダ14がハウジング10に固定される。その後、セットピン21が取り外され、予圧付与装置9の組立が完了する。なお、セットピン21が取り外された後、ピン孔22から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止するため、このピン孔22をビス等からなる止め栓23で塞ぐのが好ましい(図2参照)。
Next, an assembly method of the
First, the
本実施形態では、転がり軸受6の予圧付与装置9として、ホルダ14と、このホルダ14にねじ係合するプッシャ15と、これらホルダ14とプッシャ15にそれぞれ端部16a、16bが係合するねじりコイルばね16とを備え、このねじりコイルばね16を付勢した状態で両者間に装着したので、所謂一方向クラッチ機能を有する予圧付与装置9が得られる。したがって、転がり軸受6からの荷重によってプッシャ15が軸方向に変位するのを防止することができ、経年変化による摩耗、あるいは、温度変化によって材料の線膨張係数の違いから発生する軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与できる転がり軸受装置を提供することができる。
In this embodiment, as a
図4は、本発明に係る転がり軸受装置の第2の実施形態を示す要部断面図、図5(a)は、本発明に係るプッシャを示す縦断面図、(b)は(a)の側面図、図6は、図4の要部拡大図、図7(a)は本発明に係る予圧付与装置の組立方法を示す説明図、(b)は、予圧付与装置をハウジングに組み立てる方法を示す説明図である。なお、この実施形態は前述した第1の実施形態と予圧付与装置の構成が異なるのみで、第1の実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部品、部位には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part showing a second embodiment of the rolling bearing device according to the present invention, FIG. 5A is a longitudinal cross-sectional view showing a pusher according to the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view of FIG. FIG. 6 is a side view, FIG. 6 is an enlarged view of the main part of FIG. 4, FIG. 7 (a) is an explanatory view showing an assembling method of the preload applying device according to the present invention, and (b) is a method of assembling the preload applying device to the housing. It is explanatory drawing shown. Note that this embodiment is different from the first embodiment described above only in the configuration of the preload application device, and the same reference numerals are given to the same parts, parts, parts having the same functions as those of the first embodiment. A duplicate description will be omitted.
この予圧付与装置24は転がり軸受6の軸方向外方側に配設され、ホルダ25と、このホルダ25に内挿されたプッシャ26と、このプッシャ26とホルダ25との間に形成される環状空間に介装された一方向クラッチ27と、プッシャ26とホルダ25との間に介装された皿ばね28とを備えている。
The
ホルダ25は、ハウジング10の開口部を閉塞する蓋部材をなし、固定ボルト17を介してハウジング10に固定される円板状の取付部29と、ハウジング10の開口部に内嵌された円筒部30とを有している。この円筒部30の内周面30aは後述する一方向クラッチ27のクラッチ面を形成している。また、取付部29の中心部にはボルト孔29aが形成されている。
The
プッシャ26は、図5に拡大して示すように、底部31を有するカップ状に形成され、一端部にフランジ部32を有し、外周に転がり軸受6側に向って漸次大径となるテーパ状のクラッチ面33が形成されている。フランジ部32の端面は、転がり軸受6の外輪13の背面13bに当接する押圧面26aを構成し、フランジ部32の円周等配位置には複数(ここでは3個)のスリット32aが形成されている。また、底部31の中心部にはボルト孔31aが形成されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 5, the
図6に拡大して示すように、ホルダ25における円筒部30の内周面30aとプッシャ26のクラッチ面33との間に形成される環状の楔形空間34に一方向クラッチ27が介装されている。この一方向クラッチ27は、複数の係合子(ボール)35と、この係合子35を円周方向等配に保持する保持器36と、この保持器36とホルダ25との間に介装されたコイルばね等からなる弾性部材37とで構成されている。この弾性部材37は、付勢された状態で介装され、常に保持器36を介して係合子35を楔形空間34に押圧している。したがって、この皿ばね28の付勢力によって、プッシャ26が転がり軸受6側(図中左方向)に変位しようとした場合はこの一方向クラッチ27が解除されて移動可能となるが、逆にプッシャ26が軸方向外方側(図中右方向)に変位しようとしてもこの一方向クラッチ27によって移動が確実に、かつ瞬時に阻止される。すなわち、皿ばね28によって転がり軸受6に所定の予圧を付与することができると共に、転がり軸受6に外力が作用し、外輪13を介してプッシャ15に軸方向(図中右方向)の荷重が負荷された場合、プッシャ26とホルダ25との間に一方向クラッチ27が介装されているため、プッシャ26は後退することはない。したがって、転がり軸受6の軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与することができる。
As shown in an enlarged view in FIG. 6, a one-way clutch 27 is interposed in an annular wedge-shaped
次に、図7(a)を用いて予圧付与装置24の組立方法を説明する。
まず、押圧治具38により保持器36を弾性部材37に抗して軸方向(図中下方向)に押圧し、保持器36を介して係合子35を楔形空間34から離反させる。この時、プッシャ26は押圧治具38によって同方向に押圧され、皿ばね28が付勢された状態となる。この状態で、セットボルト39をボルト孔31aに螺着し、ホルダ25にプッシャ26を保持する。
Next, an assembly method of the
First, the
また、図7(b)は、予圧付与装置24をハウジング10に組み立てる方法を示している。
まず、予圧付与装置24がハウジング10の開口部に内嵌され、固定ボルト17によってホルダ25をハウジング10に固定する。その後、セットボルト39が取り外され、予圧付与装置24の組立が完了する。なお、セットボルト39が取り外された後、ボルト孔29aから雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止するため、このボルト孔29aをビス等からなる止め栓40で塞ぐのが好ましい(図4参照)。
FIG. 7B shows a method of assembling the
First, the
本実施形態では、転がり軸受6の予圧付与装置24として、ホルダ25と、このホルダ25に内挿されるプッシャ26と、これらホルダ25とプッシャ26との間に形成される環状の楔形空間34に介装された一方向クラッチ27とを備え、ホルダ25とプッシャ26との間に付勢した状態で介装された皿ばね28によってプッシャ26を転がり軸受6側に押圧したので、転がり軸受装置において、経年変化による摩耗、あるいは、温度変化によって材料の線膨張係数の違いから発生する軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与することができる。
In the present embodiment, as a
図8(a)は、本発明に係る転がり軸受装置の第3の実施形態を示す要部断面図、(b)は、(a)のA矢視図である。なお、この実施形態は前述した実施形態と予圧付与装置の構成が異なるのみで、その他同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部品、部位には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。 Fig.8 (a) is principal part sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the rolling bearing apparatus based on this invention, (b) is A arrow directional view of (a). Note that this embodiment is different from the above-described embodiment only in the configuration of the preload application device, and the same parts, parts, parts having the same function, and parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. .
この予圧付与装置41は転がり軸受6の軸方向外方側に配設され、ホルダ42と、このホルダ42に軸方向に対向して配置されたプッシャ43と、このプッシャ43とホルダ42との間に介装されたねじりコイルばね44とを備えている。なお、ねじりコイルばね44に代えゼンマイばねであっても良い。
The
ホルダ42は、ハウジング10の開口部を閉塞する蓋部材をなし、固定ボルト17を介してハウジング10に固定される円板状の取付部45と、ハウジング10の開口部に内嵌される円筒部46とを有している。ホルダ42の端面には円周等配位置に複数(ここで3個)の傾斜したカム面42aが形成されている。なお、取付部45には後述するねじりコイルばね44の一端側のフック部44aが係合する円孔45aが穿設されている。
The
プッシャ43は円板状に形成され、一端面に転がり軸受6の外輪13の背面13bに当接する押圧面43aを有し、他端面に円周等配位置に複数(ここで3個)の傾斜したカム面47が形成されている。このカム面47は、ホルダ42の端面に形成されたカム面42aに当接している。これにより、プッシャ43が回転することで、固定側部材となるホルダ42に対してプッシャ43が軸方向に進退自在となる。なお、プッシャ43の端面にはねじりコイルばね44の他端側のフック部44bが係合する円孔43bが穿設されている。
The
ねじりコイルばね44は、プッシャ43とホルダ42との間に付勢された状態で収容されている。したがって、このねじりコイルばね44の付勢力によってプッシャ43を回転させることができ、この回転によってプッシャ43は押圧面43aを介して外輪13を押圧し、転がり軸受6に所定の予圧を付与することができる。一方、転がり軸受6に外力が作用し、外輪13を介してプッシャ43に軸方向(図中右方向)の荷重が負荷された場合、プッシャ43とホルダ42はカム係合しているため、ねじりコイルばね44に逆方向の回転力が作用しない限りプッシャ43が後退することはない。
The
本実施形態では、転がり軸受6の予圧付与装置41として、ホルダ42と、このホルダ42に軸方向に対向配置されたプッシャ43と、これらホルダ42とプッシャ43に端部がそれぞれ係止され、両者間に付勢した状態で介装されたねじりコイルばね44とを備え、ホルダ42とプッシャ43の端面に、相互が係合するカム面42a、47が形成されているので、所謂一方向クラッチ機能を有する予圧付与装置41が得られる。したがって、前述した実施形態と同様、転がり軸受装置において、経年変化による摩耗、あるいは、温度変化によって材料の線膨張係数の違いから発生する軸方向のガタをなくし、長期間に亘って常に安定した予圧を付与することができる。
In the present embodiment, as a
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る転がり軸受装置は、自動車や一般産業機械装置等の回転軸をハウジングに対して回転自在に支承する転がり軸受装置に適用することができる。 The rolling bearing device according to the present invention can be applied to a rolling bearing device that rotatably supports a rotating shaft such as an automobile or a general industrial machine device with respect to a housing.
1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・入力軸
2・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力軸
3、4・・・・・・・・・・・・・・・・・・はすば歯車
5、6、7、8・・・・・・・・・・・・・・転がり軸受
9、24、41・・・・・・・・・・・・・・予圧付与装置
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
11a・・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
11b・・・・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
11c・・・・・・・・・・・・・・・・・・小鍔
12・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
13・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
13a・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
13b・・・・・・・・・・・・・・・・・・背面
14、25、42・・・・・・・・・・・・・ホルダ
15、26、43・・・・・・・・・・・・・プッシャ
15a・・・・・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
15b、26a、43a・・・・・・・・・・押圧面
15c、18a、19b、43b、45a・・円孔
16、44・・・・・・・・・・・・・・・・ねじりコイルばね
16a、16b、44a、44b・・・・・・フック部
17・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
18、29、45・・・・・・・・・・・・・取付部
19、30、46・・・・・・・・・・・・・円筒部
19a・・・・・・・・・・・・・・・・・・雌ねじ
20、31・・・・・・・・・・・・・・・・底部
21・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セットピン
22・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ピン孔
23、40・・・・・・・・・・・・・・・・止め栓
27・・・・・・・・・・・・・・・・・・・一方向クラッチ
28・・・・・・・・・・・・・・・・・・・皿ばね
29a、31a・・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
30a・・・・・・・・・・・・・・・・・・内周面
32・・・・・・・・・・・・・・・・・・・フランジ部
32a・・・・・・・・・・・・・・・・・・スリット
33・・・・・・・・・・・・・・・・・・・クラッチ面
34・・・・・・・・・・・・・・・・・・・楔形空間
35・・・・・・・・・・・・・・・・・・・係合子
36・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
37・・・・・・・・・・・・・・・・・・・弾性部材
38・・・・・・・・・・・・・・・・・・・押圧治具
39・・・・・・・・・・・・・・・・・・・セットボルト
42a、47・・・・・・・・・・・・・・・カム面
50・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転がり軸受装置
51・・・・・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
51a、51b・・・・・・・・・・・・・・嵌合面
52・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
52a・・・・・・・・・・・・・・・・・・係合部
53、54・・・・・・・・・・・・・・・・転がり軸受
55・・・・・・・・・・・・・・・・・・・予圧部材
56・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ホルダ
56a・・・・・・・・・・・・・・・・・・位置決め部
56b・・・・・・・・・・・・・・・・・・係着部
57・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
58・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
59・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
L・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハウジングとホルダとの間隙
1 ... Input shaft 2 ...
Claims (5)
前記外輪を軸方向に押圧して前記転がり軸受に予圧を付与する予圧付与装置とからなる転がり軸受装置において、
前記予圧付与装置が、前記ハウジングに固定されるホルダと、
このホルダの軸方向に対向して配置され、前記外輪の端面に当接する押圧面を有するプッシャと、
このプッシャと前記ホルダとの間に付勢した状態で介装された弾性部材とを備え、
この弾性部材の付勢力によって前記転がり軸受に所定の予圧を付与すると共に、
前記ホルダとプッシャが一方向クラッチを介して係合され、この一方向クラッチによって前記外輪を介して前記プッシャが軸方向に移動するのを阻止したことを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing comprising an inner ring externally fitted to the rotating shaft, and an outer ring externally fitted to the inner ring via a plurality of rolling elements and fitted into the housing;
In a rolling bearing device comprising a preload applying device that applies a preload to the rolling bearing by pressing the outer ring in an axial direction,
The preload applying device is a holder fixed to the housing;
A pusher that is disposed opposite to the axial direction of the holder and has a pressing surface that contacts the end surface of the outer ring;
An elastic member interposed between the pusher and the holder in a biased state,
While applying a predetermined preload to the rolling bearing by the biasing force of this elastic member,
2. A rolling bearing device according to claim 1, wherein the holder and the pusher are engaged via a one-way clutch, and the pusher is prevented from moving in the axial direction via the outer ring by the one-way clutch.
Priority Applications (1)
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2005
- 2005-08-25 JP JP2005244148A patent/JP2007057012A/en active Pending
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