JP2007107576A - 回転支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転支持部のラジアル方向及びモーメント方向の剛性を、組み付け性を悪化させる事なく向上させられる構造を実現する。
【解決手段】外輪部材５ａの外周面１７を、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凸面とする。ハウジング１の取付孔１５の内周面１６と上記外周面１７との間に、円周方向の１個所に軸方向全長に亙るスリットを形成した略欠円筒状のスリーブ１８を介在させる。このスリーブ１８の内周面２１は、上記外周面１７に、対向する部分の全面で当接する。上記外輪部材５ａを環状ナット２２で押圧して、上記スリーブ１８の直径を拡げ、このスリーブ１８の外周面２０を上記取付孔１５の内周面１６に強く押し付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷機用シリンダや圧延機のローラの軸部（回転軸）等、各種産業機械の回転部材をフレーム等の固定部分に回転自在に支持する回転支持部の改良に関する。具体的には、回転支持部のラジアル方向及びモーメント方向の剛性を、組み付け性を悪化させる事なく向上させられる構造を実現するものである。

例えば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、複列転がり軸受ユニットとして複列円すいころ軸受ユニットを使用する事が、例えば特許文献１〜３に記載されて従来から知られている。図１６は、この様な複列円すいころ軸受ユニットを組み込んだ回転支持装置の１例を示している。この回転支持装置は、円筒状の内周面を有するハウジング１の内径側に、この内周面と同心で円筒状の外周面を有する回転軸２を、複列円すいころ軸受ユニット３を介して回転自在に支持して成る。このうちのハウジング１は、例えば印刷機のフレームの一部に固定されている。又、上記回転軸２は、例えば印刷機のシリンダの軸方向端面に、このシリンダと同心に突設された軸部である。

又、複列円すいころ軸受ユニット３は、内輪部材４と、外輪部材５と、それぞれが転動体である複数の円すいころ６、６とから成る。このうちの内輪部材４は、それぞれの外周面に円すい凸面状である内輪軌道７を有する１対の内輪素子８、８を、各内輪軌道７、７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ユニットである。これら両内輪素子８、８の小径側端部外周面には小径側鍔部９を、大径側端部外周面には大径側鍔部１０を、それぞれ上記内輪軌道７を軸方向両側から挟む状態で形成している。又、上記外輪部材５は、内周面にそれぞれが軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状である複列の外輪軌道１１、１１を形成した、一体型である。そして、上記両内輪素子８、８の外周面の内輪軌道７、７と、上記外輪部材５の内周面の外輪軌道９、９との間に、上記各円すいころ６、６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、上記外輪部材５の軸方向中間部で上記複列の外輪軌道１１、１１の間部分には、上記複列円すいころ軸受ユニット３内に潤滑油を送り込む為の潤滑油流路３８を設けている。

上述の様な複列円すいころ軸受ユニット３は、上記外輪部材５を前記ハウジング１内に挿入（収納）するのに先立って、前記回転軸２の周囲に組み付け、上記各円すいころ６、６に予圧を付与する。この為に、上記両内輪素子８、８のうちの一方（図１６の左方）の内輪素子８を、上記回転軸２の中間部に形成した段差部１３に突き当てると共に、他方（図１６の右方）の内輪素子８を、上記回転軸２に外嵌又は螺着した抑え環１４により、上記段差部１３に向け押し付けて、上記各円すいころ６、６に予圧を付与している。即ち、上記回転軸２に上記内輪部材４を外嵌した後、上記外輪部材５を上記ハウジング１に嵌合する以前に、上記抑え環１４により上記両内輪素子８、８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６、６に、所望の予圧を付与する。その後、上記ハウジング１に上記外輪部材５を内嵌固定する。但し、この予圧付与作業は、このハウジング１にこの外輪部材５を内嵌固定した後で行なう事も可能である。

何れにしても、上記外輪部材５を上記ハウジング１に内嵌固定する作業は、上記回転軸２の周囲に上記複列円すいころ軸受ユニット３を組み付けた後に行なう。従って、上記ハウジング１への組み付け性を考慮した場合には、このハウジング１に対する上記外輪部材５の嵌合状態を、図１６に誇張して示す様な隙間嵌とする必要がある。即ち、上記ハウジング１に対するラジアル方向の支持剛性を考慮した場合、上記ハウジング１に対する上記外輪部材５の嵌合状態を（圧入或いは焼嵌めによる）締り嵌めにする事が好ましいが、上記組み付け性を考慮した場合に、隙間嵌を採用せざるを得ない場合がある。特に、大型の産業機械で、上記外輪部材５の外径が大きい場合には、この外輪部材５を上記ハウジング１に対し、上記複列円すいころ軸受ユニット３として組み立てた後の状態で、締り嵌めで嵌合する事は難しい。

一方、上記各円すいころ６、６に予圧を付与する事で、上記複列円すいころ軸受ユニット３のラジアル方向及びスラスト方向の剛性を十分に高くしても、上記ハウジング１に対する上記外輪部材５の嵌合状態が隙間嵌であった場合には、このハウジング１に対する前記回転軸２のラジアル方向の支持剛性が低くなる。この様に回転軸２のラジアル方向の支持剛性が低くなると、この回転軸２を含む産業機械の運転時に振動が発生し易くなり、この産業機械により造られる製品の品質が悪化する可能性がある。

ハウジングに対する転がり軸受の外輪の支持剛性を高くする技術として従来から、特許文献４、５に記載されている様に、ハウジングの内周面と外輪の外周面との間に、断面形状がくさび形のスペーサを押し込む構造が知られている。このうちの特許文献４に記載された従来技術は、転がり軸受を構成する外輪の外周面とハウジングの内周面との間に、軸方向片側から、振動減衰性能を有する、１個のスペーサを押し込む構造を採用している。そして、このスペーサの押し込みにより、上記外輪を軸方向に変位させてこの転がり軸受を構成する転動体に予圧を付与すると共に、この転がり軸受を構成する外輪の外周面とハウジングの内周面との間の隙間をなくし、併せて、運転時の振動を減衰する様にしている。又、上記特許文献５に記載された従来技術は、転がり軸受を構成する外輪の外周面とハウジングの内周面との間に、軸方向両側から１対のスペーサを押し込む構造を採用している。そして、これら両スペーサの押し込みにより、上記外輪の外周面とハウジングの内周面との間の隙間をなくす様にしている。

上述の様な特許文献４、５に記載された従来技術のうち、特許文献４に記載された従来技術は、スペーサに振動減衰性能を持たせる為、このスペーサのラジアル方向の剛性が必ずしも十分ではなく、本発明の対象とする産業機械の回転支持部の様に、大きなラジアル荷重を支承する部分には適用する事が難しい。又、特許文献５に記載された従来技術は、外輪の外周面とハウジングの内周面との間に１対のスペーサが介在する為、構造が複雑でコストが嵩む他、これら両周面同士の間の軸方向複数個所に、全周に亙る隙間が生じる事が避けられない。そして、これら各隙間により、上記ハウジングに対する上記外輪のモーメント剛性が低下する可能性がある。

特開２００１−１８２７５３号公報 特開２００２−５２６８５号公報 特開２００４−６０７５８号公報 特開平１１−２６４４２１号公報 特開２００５−１６３８６８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、回転支持部のラジアル方向及びモーメント方向の剛性を、組み付け性を悪化させる事なく向上させられる回転支持装置を実現すべく発明したものである。

本発明の回転支持装置は、何れも、内周面を有するハウジングと、この内周面と同心の外周面を有する回転部材と、これら両周面同士の間に設置されて上記ハウジングに対しこの回転部材を回転自在に支持する複列円すいころ軸受ユニットとを備える。そして、この複列円すいころ軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を設けた外輪部材と、外周面に複列の内輪軌道を設けた内輪部材と、これら各外輪軌道とこれら各内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備えたものである。

特に、請求項１に記載した回転支持装置に於いては、上記ハウジングの内周面が軸方向に関して内径が変化しない円筒面である。又、上記外輪部材の外周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凸面である。そして、上記ハウジングの内周面と上記外輪部材の外周面との間に、スリーブを挟持している。このスリーブは、円周方向の１個所に、少なくとも上記外輪部材が内嵌される部分から軸方向何れかの端縁に達する部分の軸方向全長に亙るスリットを形成する事により、この外輪部材が内嵌される部分の直径を拡縮自在とした、略欠円筒状である。又、このスリーブは、外周面が、軸方向に関して外径が変化しない円筒面であり、内周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に、上記外輪部材の外周面と同じ角度だけ傾斜した部分円すい状凹面である。更に、上記スリーブと上記外輪部材とを、このスリーブに対してこの外輪部材を軸方向他端側に向けて相対変位させる為の変位駆動手段を設けている。

又、請求項９に記載した回転支持装置に於いては、上記ハウジングの内周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凹面である。又、上記外輪部材の外周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に、上記ハウジングの内周面と同じ角度だけ傾斜した部分円すい状凸面である。そして、上記外輪部材を軸方向他端側に向けて押圧する為の変位駆動手段を設けている。

上述の請求項１に記載した発明の実施に使用する変位駆動手段としては、例えば請求項２〜８に記載した様な構造を採用できる。
先ず、請求項２に記載した発明の場合、変位駆動手段を、スリーブの軸方向一端部に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部の内周面に形成された雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧する。

又、請求項３に記載した発明の場合、変位駆動手段を、外輪部材の軸方向他端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成された雄ねじ部と、この雄ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向一端面とスリーブの軸方向他端面との突き当たりにより、このスリーブを軸方向一端側に向け押圧する。

又、請求項４に記載した発明の場合、変位駆動手段を、スリーブの軸方向片端部に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部の内周面に形成された雌ねじ部と、外輪部材の軸方向片端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成されて上記雌ねじ部と螺合した、雄ねじ部とから構成する。そして、上記スリーブと上記外輪部材とを相対回転させる事により、このスリーブに対しこの外輪部材を、軸方向他端側に向け変位させる。

又、請求項５に記載した発明の場合、変位駆動手段を、ハウジングの内周面の軸方向他端寄り部分で、スリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向一端面と上記スリーブの軸方向他端面との突き当たりにより、このスリーブを軸方向一端側に向け押圧する。

又、請求項６に記載した発明の場合、変位駆動手段を、ハウジングの内周面でスリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、スリーブの軸方向他端部で他の部分よりも外径が大きくなった部分の外周面に形成された雄ねじ部とを螺合させて構成する。そして、上記ハウジングの内径側で上記スリーブを回転させる事により、このスリーブを軸方向一端側に向け変位させる。

又、請求項７に記載した発明の場合、変位駆動手段を、スリーブの軸方向一端部でハウジングから突出した部分の外周面に形成された雄ねじ部と、この雄ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向他端面と上記ハウジングの軸方向一端面との突き当たりにより、上記スリーブを軸方向一端側に引っ張る。

更に、請求項８に記載した発明の場合、変位駆動手段を、ハウジングの内周面の軸方向一端寄り部分でスリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧する。

一方、前述の請求項９に記載した発明を実施する場合に、請求項１０に記載した様に、変位駆動手段を、ハウジングの内周面の軸方向一端寄り部分で外輪部材を内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから構成する。そして、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧する。

又、請求項１に記載した発明と請求項９に記載した発明とに限らず、本発明を実施する場合に、例えば請求項１１に記載した様に、外輪部材を、内周面にそれぞれが軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状である複列の外輪軌道を形成した一体型の外輪とする。又、内輪部材を、それぞれの外周面に部分円すい凸面状の内輪軌道を形成した１対の内輪素子を、これら両内輪軌道の外径が小さい側の端部同士を互いに対向させた状態で保持スリーブに外嵌したユニットとする。又、上記両外輪軌道と上記両内輪軌道との間に設けられた各転動体を円すいころとする。又、上記保持スリーブは、軸方向両端部のうちの一方の端部の外周面に外向フランジ状の鍔部を形成し、他方の端部に抑え部材を装着したものとする。そして、上記両内輪素子をこの抑え部材と上記鍔部との間で軸方向両側から互いに近付く方向に押圧する事により、上記各円すいころに予圧を付与する。

上述の様に構成する本発明の回転支持装置によれば、回転支持部のラジアル方向及びモーメント方向の剛性を、組み付け性を悪化させる事なく向上させられる。
即ち、請求項１に記載した回転支持装置の場合には、外輪部材とスリーブとを軸方向に亙り相対変位させる事により、これら外輪部材の外周面とスリーブの内周面との係合に基づき、このスリーブの内径が拡がる。そして、このスリーブが、これら両周面同士の間で突っ張り、上記外輪部材をハウジングの内径側に、がたつきなく（大きなラジアル剛性で）支持する。
この様な請求項１に記載した発明を実施する場合に、請求項２〜８に記載した様な変位駆動手段によれば、上記外輪部材と上記スリーブとの軸方向に亙る相対変位を容易に行なわせて、上記ハウジングに対する上記外輪部材の、ラジアル方向に関する支持剛性を確保する作業を容易に行なえる。

一方、請求項９に記載した回転支持装置の場合には、外輪部材をハウジングの内径側に押し込む事により、これら外輪部材の外周面とハウジングの内周面とを隙間なく密接させて、この外輪部材をこのハウジングの内径側に、がたつきなく（大きなラジアル剛性で）支持できる。
この様な請求項９に記載した発明を実施する場合に、請求項１０に記載した様な変位駆動手段によれば、上記ハウジング内への上記外輪部材の押し込みを容易に行なわせて、このハウジングに対するこの外輪部材の、ラジアル方向に関する支持剛性を確保する作業を容易に行なえる。

［実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、複列円すいころ軸受ユニット３ａを構成する外輪部材５ａを、ハウジング１の取付孔１５の内径側に、ラジアル方向のがたつきを抑えた（ラジアル剛性を十分に確保した）状態で支持固定する部分の構造にある。上記外輪部材５ａの外周面の形状を除く、上記複列円すいころ軸受ユニット３ａの構造、及び、この複列円すいころ軸受ユニット３ａを、各円すいころ６、６に予圧を付与した状態で回転軸２に外嵌固定する部分の構造に就いては、前述の図１６に示した従来構造の場合と同様である。就いては、この従来構造と同様の部分に関しては、同等部分に同一符号を付して、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

上記ハウジング１の内周面である、上記取付孔１５の内周面１６は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面である。又、上記外輪部材５ａの外周面１７は、軸方向一端側（図１の左端側）から他端側（同右端側）に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に傾斜した、部分円すい状凸面である。そして、上記取付孔１５の内周面１６と上記外輪部材５ａの外周面１７との間に、略欠円筒状のスリーブ１８を挟持している。このスリーブ１８は、ステンレス鋼等の、耐蝕性及び弾性を有し、圧縮方向の荷重に対して十分に大きな強度（耐圧縮強度）を有する金属材料により、一体に造られている。この様なスリーブ１８は、円周方向の１個所に図２の（Ｃ）に示す様なスリット１９を、軸方向全長に亙って形成している。尚、このスリット１９を形成する方向は、上記スリーブ１８の軸方向に対し平行であっても良いが、好ましくはこの軸方向に対し傾斜させる。この理由は、上記スリーブ１８の外周面２０と上記取付孔１５の内周面１６との当接状態を、全周に亙ってほぼ均一にする（これら両周面２０、１６同士が当接しない部分が、軸方向全長に亙り連続する事を防止する）為である。又、上記スリット１９は、上記スリーブ１８の軸方向の全長に亙って形成しても良い（スリーブ１８の拡径を長さ方向に亙り均一にする為には、全長に亙って形成する事が好ましい）が、後述する雌ねじ部２４と環状ナット２２との螺合部の精度を確保する為には、上記スリーブ１８の軸方向一部で、その内径側に上記外輪部材５ａを内嵌する部分から軸方向他端縁に達する部分にのみ、上記スリット１９を形成しても良い。言い換えれば、上記スリーブ１８の軸方向一端部に設けた、後述する円筒部２３部分には、上記スリット１９を設けない事もできる。この場合には、上記スリーブ１８の軸方向残部で上記雌ねじ部２４をその内周面に形成する円筒部２３の外径は、上記取付孔１５の内径よりも僅かに小さくしておく。

上記スリーブ１８は、上記外周面２０が軸方向に関して外径が変化しない円筒面であり、内周面２１が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に、上記外輪部材５ａの外周面１７と同じ角度だけ傾斜した、部分円すい状凹面である。従って、上記スリーブ１８を上記外輪部材５ａに、上記スリット１９の円周方向幅を弾性的に広げつつ外嵌した状態で、この外輪部材５ａの外周面１７と上記スリーブ１８の内周面２１とが、対向する部分全体で当接する。又、この状態で、このスリーブ１８の外周面２０の直径は、軸方向に関して同じままである。

上記スリーブ１８を外嵌した上記外輪部材５ａを軸方向他端側に向け押圧する為に、環状ナット２２を備えた変位駆動手段を設けている。この変位駆動手段を構成する為に、上記スリーブ１８の軸方向一端部に、内径が軸方向に関して変化しない円筒部２３を設け、この円筒部２３の内周面に雌ねじ部２４を形成し、この雌ねじ部２４に、上記環状ナット２２を螺合させている。この環状ナット２２は、外周面に雄ねじを形成している他、円周方向１個所にねじ孔２５を、内外両周面同士を連通させる状態で形成している。このねじ孔２５には、回り止めねじ２６を、内周面側から螺合している。この様な環状ナット２２は、外周面に形成した雄ねじと上記雌ねじ部２４とを螺合させる事により、上記スリーブ１８の軸方向一端部内周面に係止している。この状態で上記回り止めねじ２６は、上記ねじ孔２５に螺入していないか、螺入している場合でも、その先端部（図１〜２の上端部）を上記環状ナット２２の外周面よりも十分に径方向内方に位置させておく。又、上記環状ナット２２の軸方向一端面の円周方向等間隔複数個所には、係止凹溝（図示省略）を形成して、この環状ナット２２を回転駆動する為の工具の先端部を係止自在としている。

上述の様なスリーブ１８と環状ナット２２と回り止めねじ２６とを備えた、本例の構造を組み立てる場合には、予め前記回転軸２の周囲に前記複列円すいころ軸受ユニット３ａを組み付けると共に、この複列円すいころ軸受ユニット３ａを構成する外輪部材５ａに、上記スリーブ１８を外嵌しておく。但し、この状態では、このスリーブ１８を、図１に示した組み付け完了後の状態よりも軸方向他端側に位置させておく。従って、この状態では、上記スリーブ１８の外径が、前記取付孔１５内へのこのスリーブ１８の挿入作業を容易に行なえる程度に、この取付孔１５の内径よりも十分に小さくなっている。従って、上記環状ナット２２を上記雌ねじ部２４に螺合させていても、この環状ナット２２を、図１に示した状態よりも軸方向一端側に位置させておく。

この状態で、上記外輪部材５ａを、上記スリーブ１８と共に上記取付孔１５内に、このスリーブ１８の軸方向他端面がこの取付孔１５の軸方向他端部に存在する内向鍔部２７に突き当たるまで挿入する。この挿入作業は、このスリーブ１８の外径がこの取付孔１５の内径よりも小さい為、容易に行なえる。そして、このスリーブ１８の挿入作業を完了後、上記環状ナット２２を、上記係止凹溝にその先端部を係止した工具により回転させ、この環状ナット２２を軸方向他端側に移動させる。そして、この環状ナット２２の軸方向他端面を上記外輪部材５ａの軸方向一端面に突き当てて、この外輪部材５ａを軸方向他端側に向け押圧する。

この結果、この外輪部材５ａの外周面１７と上記スリーブ１８の内周面２１との係合に基づき、このスリーブ１８の直径が弾性的に拡がり、このスリーブ１８の外周面２０が上記取付孔１５の内周面１６に強く押し付けられる。同時に、上記外輪部材５ａの外周面と上記スリーブ１８の内周面２１とが、強く当接する。上記スリーブ１８の外周面２０と上記取付孔１５の内周面１６との当接圧、及び、上記外輪部材５ａの外周面１７と上記スリーブ１８の内周面２１との当接圧は、上記工具により上記環状ナット２２を回転させるトルクにより任意に調節できる。そして、各周面２０、１６、１７、２１同士の当接圧を十分に高くした状態で、上記外輪部材５ａが上記取付孔１５の内径側に、十分なラジアル剛性で支持固定される。

この様にして、上記外輪部材５ａを上記取付孔１５の内径側に支持固定した後、前記ねじ孔２５に螺着した前記回り止めねじ２６を回転させて、この回り止めねじ２６を上記環状ナット２２の径方向外方に変位させ、この回り止めねじ２６の先端面を前記雌ねじ部２４に突き当てる。この結果、上記環状ナット２２が不用意に緩む事を防止して、上記外輪５ａの支持剛性が低下若しくは喪失する事を防止できる。又、前記ハウジング１の側面で上記取付孔１５の軸方向一端開口部周囲に抑え環２８を、ねじ止め等により固定して、上記スリーブ１８の軸方向一端面を抑え付ける。この状態でこのスリーブ１８は、上記抑え環２８と、上記取付孔１５の一端部内周面に形成した内向鍔部２７との間で挟持されて、軸方向に変位しない様になる。従って、この状態では、前記複列円すいころ軸受ユニット３ａを構成する各円すいころ６、６に適正な予圧が付与されて、この複列円すいころ軸受ユニット３ａのスラスト方向及びラジアル方向の剛性が確保されている限り、上記ハウジング１に対し前記回転軸２が、スラスト方向及びラジアル方向の剛性を十分に確保した状態で、回転自在に支持される。上記ハウジング１から上記回転軸２を取り外す際には、上記の組み付け作業とは逆の作業を（逆の手順で）行なう。

［実施の形態の第２例］
図３は、請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、変位駆動手段を構成する為に、外輪部材５ａの軸方向他端部（図３の右端部）で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に、雄ねじ部２９を形成している。又、この雄ねじ部２９に、その内周面に雌ねじを形成した環状ナット２２ａを螺合させている。そして、この環状ナット２２ａの軸方向一端面と、スリーブ１８の軸方向他端面とを対向させている。複列円すいころ軸受ユニット３ａをハウジング１の取付孔１５（図１参照）の内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、上記環状ナット２２ａを回転させて、この環状ナット２２ａを軸方向一端側（図３の左側）に変位させ、この環状ナット２２ａにより上記スリーブ１８を軸方向一端側に向け押圧する。尚、この環状ナット２２ａを回転させられる様にする（この環状ナット２２ａに工具を係止可能にする）為、上記取付孔１５に対する上記スリーブ１８の挿入方向は、上述の第１例の場合とは逆にする。その他の部分の構成及び作用は、この第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する図示並びに説明を一部省略する。

［実施の形態の第３例］
図４は、請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合、変位駆動手段を構成する為に、スリーブ１８の軸方向他端部（図４の右端部）に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部２３ａの内周面に、雌ねじ部２４ａを形成している。そして、この雌ねじ部２４ａと、外輪部材５ａの軸方向他端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成された雄ねじ部２９とを螺合させている。複列円すいころ軸受ユニット３ａをハウジング１の取付孔１５（図１参照）の内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、上記スリーブ１８と上記外輪部材５ａとを相対回転（何れか一方の部材を静止させたまま他方の部材を所定方向に回転）させる事により、上記スリーブ１８に対し上記外輪部材５ａを軸方向他端側（図４の右側）に向け変位させる。この結果、このスリーブ１８の外径が拡がって、上記外輪部材５ａが上記取付孔１５の内径側に支持固定される。

尚、上記スリーブ１８と上記外輪部材５ａとを相対回転させられる様にする為に、これら両部材１８、５ａのうちの少なくとも一方の部材の軸方向一端面に、工具の先端部を係止する為の係止凹溝を形成する。従って、上記取付孔１５に対する上記スリーブ１８の挿入方向は、上述の第１例の場合とは逆にする。又、このスリーブ１８の直径を拡げた後、このスリーブ１８の外径側から回り止めねじ２６を回転させられる様にする為、組み付け完了後の状態でも、上記スリーブ１８の軸方向他端部は、上記ハウジング１の側面から突出したままの状態とする。その他の部分の構成及び作用は、前述の第１例及び第２例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する図示並びに説明を一部省略する。

［実施の形態の第４例］
図５も、請求項１、４に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合、変位駆動手段を構成する為に、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様に、スリーブ１８の軸方向一端部（図５の左端部）に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部２３の内周面に、雌ねじ部２４を形成している。但し、本例の場合には、この雌ねじ部２４と、外輪部材５ａの軸方向一端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成された雄ねじ部２９ａとを螺合させている。雌ねじ部２４と雄ねじ部２９ａとの設置位置が軸方向他端側から一端側に変わった以外の構成及び作用は、上述した第３例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する図示並びに説明を一部省略する。

［実施の形態の第５例］
図６は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合、変位駆動手段を、ハウジング１の内周面である、取付孔１５ａの軸方向他端寄り（図６の右寄り）部分で、スリーブ１８を内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部３０と、この雌ねじ部３０に螺合した環状ナット２２ｂとから構成している。複列円すいころ軸受ユニット３ａを上記取付孔１５ａの内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、上記環状ナット２２ｂを回転させて、この環状ナット２２ｂの軸方向一端面を上記スリーブ１８の軸方向他端面に突き当て、この環状ナット２２ｂにより、このスリーブ１８を軸方向一端側に向け押圧する。その他の部分の構成及び作用は、前述の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

［実施の形態の第６例］
図７は、請求項１、６に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合、変位駆動手段を、ハウジング１の内周面である、取付孔１５ａの軸方向他端寄り（図７の右寄り）部分で、スリーブ１８を内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部３０と、このスリーブ１８の軸方向他端部で他の部分よりも外径が大きくなった部分の外周面に形成された雄ねじ部３１とを螺合させる事により構成している。複列円すいころ軸受ユニット３ａを上記取付孔１５ａの内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、この取付孔１５ａの内径側で上記スリーブ１８を回転させる事により、このスリーブ１８を軸方向一端側に向け変位させる。その他の部分の構成及び作用は、上述の第５例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

［実施の形態の第７例］
図８は、請求項１、７に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合には、変位駆動手段を、スリーブ１８の軸方向一端部でハウジング１から突出した部分の外周面に形成された雄ねじ部３１ａと、この雄ねじ部３１ａに螺合した環状ナット２２ｃとから構成している。複列円すいころ軸受ユニット３ａを取付孔１５の内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、上記環状ナット２２ｃを回転させて、この環状ナット２２ｃの軸方向他端面と上記ハウジング１の軸方向一端面とを突き当てる。そして、上記スリーブ１８を軸方向一端側に引っ張る。すると、このスリーブ１８の直径が拡がる。その他の部分の構成及び作用は、前述の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

［実施の形態の第８例］
図９は、請求項１、８に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合には、変位駆動手段を、ハウジング１の内周面である取付孔１５ａの内周面の軸方向一端寄り部分でスリーブ１８を内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部３０と、この雌ねじ部３０に螺合した環状ナット２２ｂとから構成している。複列円すいころ軸受ユニット３ａを上記取付孔１５ａの内径側に支持固定すべく、上記スリーブ１８の直径を拡げる場合には、上記環状ナット２２ｂを回転させて、この環状ナット２２ｂの軸方向他端面を外輪部材５ａの軸方向一端面に突き当て、この環状ナット２２ｂにより、この外輪部材５ａを軸方向他端側に向け押圧する。その他の部分の構成及び作用は、前述の第１例の場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

［実施の形態の第９例］
図１０は、請求項９、１０に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、ハウジング１ａの内周面である取付孔１５ｂの内周面１６ａを、軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凹面としている。又、外輪部材５ａの外周面１７ａを、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に、上記取付孔１５ｂの内周面１６ａと同じ角度だけ傾斜した部分円すい状凸面としている。そして、変位駆動手段により、上記外輪部材５ａを軸方向他端側に向けて押圧する様にしている。

上記変位駆動手段は、上記取付孔１５ｂの内周面１６ａの軸方向一端寄り部分で上記外輪部材５ａを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部３０と、この雌ねじ部３０に螺合した環状ナット２２ｂとから構成している。複列円すいころ軸受ユニット３ａを上記取付孔１５ｂの内径側に支持固定する場合には、上記環状ナット２２ｂを回転させて、この環状ナット２２ｂの軸方向他端面を外輪部材５ａの軸方向一端面に突き当て、この環状ナット２２ｂにより、この外輪部材５ａを軸方向他端側に向け押圧する。この結果、この外輪部材５ａの外周面１７ａが上記取付孔１５ｂの内周面１６ａにくさび状に食い込み、この外輪部材５ａが上記ハウジング１ａに対し、大きなラジアル剛性で支持固定される。

［予圧付与構造の実施の形態の第１〜５例］
図１１〜１５は、請求項１１に対応する、回転軸に装着する以前に複列円すいころ軸受ユニットに予圧を付与できる構造の５例を示している。これら各例は、何れの構造の場合も、外輪部材５ａが、内周面にそれぞれが軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状である複列の外輪軌道１１、１１を形成した一体型である。又、内輪部材４が、それぞれの外周面に部分円すい凸面状の内輪軌道７、７を形成した１対の内輪素子８、８を、これら両内輪軌道７、７の外径が小さい側の端部同士を互いに対向させた状態で保持スリーブ３２、３２ａに外嵌したユニットである。又、上記両外輪軌道１１、１１と上記両内輪軌道７、７との間に設けられた各転動体が円すいころ６、６である。以上の構成は、先に述べた本発明の実施の形態の第１〜９例の場合と同様である。

上記各円すいころ８、８の予圧を付与する為に、図１１〜１５に示した、予圧付与構造の実施の形態の第１〜５例の場合、上記保持スリーブ３２、３２ａの軸方向両端部のうちの一方（図１１〜１５の左方）の端部の外周面に、外向フランジ状の鍔部３３を形成している。又、他方（図１１〜１５の右方）の端部に、抑え部材を装着している。この抑え部材として、図１１に示した第１例の場合には、上記保持スリーブ３２の他方の端部外周面に螺着した、抑えナット３４を使用している。又、図１２に示した第２例の場合には、上記保持スリーブ３２の他方の端部外周面に螺着すると共にこの保持スリーブ３２の一部にがたつきなく嵌合した、抑えナット３４ａを使用している。又、図１３に示した第３例及び第１５図に示した第５例の場合には、上記保持スリーブ３２、３２ａの他方の端面にねじ止め固定した抑え環３５、３５ａを使用している。更に、図１４に示した第４例の場合には、上記保持スリーブ３２の外周面他端寄り部分の係止溝に係止した止め輪３６と、この止め輪３６と一方の内輪素子８との間に挟持したシム板３７、３７とを使用している。

何れの構造の場合も、上記両内輪素子８、８を、上記鍔部３３と上記抑え部材（抑えナット３４、３４ａ、又は、抑え環３５、３５ａ、又は、止め輪３６及びシム板３７、３７）との間で軸方向両側から互いに近付く方向に押圧している。そして、上記各円すいころ６、６に、所望の（用途に応じた適正な）予圧を付与している。図１５に示した第５例の構造の場合、保持スリーブ３２ａが、内径側の複列円すいころ軸受ユニット３ｂの外輪としての機能も兼ね備えている。そして、２組の複列円すいころ軸受ユニット３ａ、３ｂを径方向２段に設置して、各複列円すいころ軸受ユニット３ａ、３ｂを構成する外輪部材と内輪部材との相対回転速度を、単独で設置する場合よりも遅くして、高速運転を可能にしている。尚、この様な図１５に示した構造を除く、第１〜４例の構造の場合、上記保持スリーブ３２は、その外径側に複列円すいころ軸受ユニット３ａを組み付ける以前又は以後に、回転軸２（図１参照）に、締り嵌めにより外嵌固定する。上記保持スリーブ３２の軸方向端部は上記複列円すいころ軸受ユニット３ａの軸方向端部よりも軸方向に突出している為、上記保持スリーブ３２をこの回転軸２に締り嵌めで外嵌する作業は、特に面倒なく行なえる。

図１１〜１５に示した予圧付与の為の構造は、外輪とハウジングとの間のがたつきをなくしてラジアル方向の剛性を確保できる、本発明の構造と組み合わせて実施する他、前述の図１６に示した様な、従来構造と組み合わせて実施する事もできる。即ち、上記予圧付与の為の構造は、上記ラジアル方向の剛性を確保する為の構造とは別個に実施して、複列円すいころ軸受ユニット３、３ａの組立性、予圧管理の容易性、回転精度の向上や構成各部材の加工容易性の向上を図る事もできる。

本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。 （Ａ）はスリーブに螺着する環状ナット及びこのスリーブに螺着する回り止めナットを図１と同方向から見た状態で示す部分断面図、（Ｂ）はこのスリーブを図１と同方向から見た状態で示す部分断面図、（Ｃ）はこのスリーブを（Ｂ）の右方から見た図。 本発明の実施の形態の第２例を示す部分断面図。 同第３例を示す部分断面図。 同第４例を示す部分断面図。 同第５例を示す部分断面図。 同第６例を示す部分断面図。 同第７例を示す部分断面図。 同第８例を示す部分断面図。 同第９例を示す部分断面図。 回転軸に装着する以前に複列円すいころ軸受ユニットに予圧を付与できる構造の第１例を示す部分断面図。 同第２例を示す部分断面図。 同第３例を示す部分断面図。 同第４例を示す部分断面図。 同第５例を示す部分断面図。 従来構造の１例を示す部分断面図。

符号の説明

１、１ａ ハウジング
２ 回転軸
３、３ａ、３ｂ 複列円すいころ軸受ユニット
４ 内輪部材
５、５ａ 外輪部材
６ 円すいころ
７ 内輪軌道
８ 内輪素子
９ 小径側鍔部
１０ 大径側鍔部
１１ 外輪軌道
１２ 保持器
１３ 段差部
１４ 抑え環
１５、１５ａ、１５ｂ 取付孔
１６、１６ａ （取付孔の）内周面
１７、１７ａ （外輪部材の）外周面
１８ スリーブ
１９ スリット
２０ （スリーブの）外周面
２１ （スリーブの）内周面
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 環状ナット
２３、２３ａ 円筒部
２４、２４ａ 雌ねじ部
２５ ねじ孔
２６ 回り止めねじ
２７ 内向鍔部
２８ 抑え環
２９、２９ａ 雄ねじ部
３０ 雌ねじ部
３１、３１ａ 雄ねじ部
３２、３２ａ 保持スリーブ
３３ 鍔部
３４、３４ａ 抑えナット
３５、３５ａ 抑え環
３６ 止め輪
３７ シム板
３８ 潤滑油流路

Claims (11)

1. 内周面を有するハウジングと、この内周面と同心の外周面を有する回転部材と、これら両周面同士の間に設置されて上記ハウジングに対しこの回転部材を回転自在に支持する複列円すいころ軸受ユニットとを備え、この複列円すいころ軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を設けた外輪部材と、外周面に複列の内輪軌道を設けた内輪部材と、これら各外輪軌道とこれら各内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備えたものである回転支持装置に於いて、上記ハウジングの内周面が軸方向に関して内径が変化しない円筒面であり、上記外輪部材の外周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凸面であり、上記ハウジングの内周面と上記外輪部材の外周面との間に、円周方向の１個所に、少なくとも上記外輪部材が内嵌される部分から軸方向何れかの端縁に達する部分の軸方向全長に亙るスリットを形成する事により、この外輪部材が内嵌される部分の直径を拡縮自在とした略欠円筒状で、外周面が軸方向に関して外径が変化しない円筒面であり、内周面が軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に、上記外輪部材の外周面と同じ角度だけ傾斜した部分円すい状凹面であるスリーブを挟持すると共に、このスリーブと上記外輪部材とを、このスリーブに対してこの外輪部材を軸方向他端側に向けて相対変位させる為の変位駆動手段を設けた事を特徴とする回転支持装置。
2. 変位駆動手段が、スリーブの軸方向一端部に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部の内周面に形成された雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧するものである、請求項１に記載した回転支持装置。
3. 変位駆動手段が、外輪部材の軸方向他端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成された雄ねじ部と、この雄ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向一端面とスリーブの軸方向他端面との突き当たりにより、このスリーブを軸方向一端側に向け押圧するものである、請求項１に記載した回転支持装置。
4. 変位駆動手段が、スリーブの軸方向片端部に設けられた、内径が軸方向に関して変化しない円筒部の内周面に形成された雌ねじ部と、外輪部材の軸方向片端部で外径が軸方向に関して変化しない部分の外周面に形成されて上記雌ねじ部と螺合した、雄ねじ部とから成り、上記スリーブと上記外輪部材とを相対回転させる事によって、このスリーブに対しこの外輪部材を、軸方向他端側に向け変位させるものである、請求項１に記載した回転支持装置。
5. 変位駆動手段が、ハウジングの内周面の軸方向他端寄り部分で、スリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向一端面と上記スリーブの軸方向他端面との突き当たりにより、このスリーブを軸方向一端側に向け押圧するものである、請求項１に記載した回転支持装置。
6. 変位駆動手段が、ハウジングの内周面でスリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、スリーブの軸方向他端部で他の部分よりも外径が大きくなった部分の外周面に形成された雄ねじ部とを螺合させたものであり、上記ハウジングの内径側で上記スリーブを回転させる事により、このスリーブを軸方向一端側に向け変位させるものである、請求項１に記載した回転支持装置。
7. 変位駆動手段が、スリーブの軸方向一端部でハウジングから突出した部分の外周面に形成された雄ねじ部と、この雄ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向他端面と上記ハウジングの軸方向一端面との突き当たりにより、上記スリーブを軸方向一端側に引っ張るものである、請求項１に記載した回転支持装置。
8. 変位駆動手段が、ハウジングの内周面の軸方向一端寄り部分でスリーブを内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧するものである、請求項１に記載した回転支持装置。
9. 内周面を有するハウジングと、この内周面と同心の外周面を有する回転部材と、これら両周面同士の間に設置されて上記ハウジングに対してこの回転部材を回転自在に支持する複列円すいころ軸受ユニットとを備え、この複列円すいころ軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を設けた外輪部材と、外周面に複列の内輪軌道を設けた内輪部材と、これら各外輪軌道とこれら各内輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備えたものである回転支持装置に於いて、上記ハウジングの内周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って内径が漸次小さくなる方向に傾斜した部分円すい状凹面であり、上記外輪部材の外周面が、軸方向一端側から他端側に向かうに従って外径が漸次小さくなる方向に、上記ハウジングの内周面と同じ角度だけ傾斜した部分円すい状凸面であり、上記外輪部材を軸方向他端側に向けて押圧する為の変位駆動手段を設けた事を特徴とする回転支持装置。
10. 変位駆動手段が、ハウジングの内周面の軸方向一端寄り部分で外輪部材を内嵌する部分よりも内径が大きくなった部分に形成した雌ねじ部と、この雌ねじ部に螺合した環状ナットとから成り、この環状ナットの軸方向他端面と外輪部材の軸方向一端面との突き当たりにより、この外輪部材を軸方向他端側に向け押圧するものである、請求項９に記載した回転支持装置。
11. 外輪部材が、内周面にそれぞれが軸方向端部に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい凹面状である複列の外輪軌道を形成した一体型であり、内輪部材が、それぞれの外周面に部分円すい凸面状の内輪軌道を形成した１対の内輪素子を、これら両内輪軌道の外径が小さい側の端部同士を互いに対向させた状態で保持スリーブに外嵌したユニットであり、上記両外輪軌道と上記両内輪軌道との間に設けられた各転動体が円すいころであり、上記保持スリーブは、軸方向両端部のうちの一方の端部の外周面に外向フランジ状の鍔部を形成し、他方の端部に抑え部材を装着したものであって、上記両内輪素子をこの抑え部材と上記鍔部との間で軸方向両側から互いに近付く方向に押圧する事により、上記各円すいころに予圧を付与している、請求項１〜１０のうちの何れか１項に記載した回転支持装置。

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