JP2007247799A - Cross shaft joint - Google Patents

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JP2006072531A
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Takekata Morimoto
健固 森本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cross shaft joint which can improve the durability of a bearing cup, and also can be simply repaired. <P>SOLUTION: The cross shaft joint has displacement sensors 7a. The cross shaft joint further comprises grease injection holes 8 provided in respective bearing cups 5, guide rings 11 fixed to the inside walls 8b of the holes 8, and lid bodies 12 which are fixed to the guide rings 11 by bolts, and close the other openings of the grease injection holes 8, and also hold the displacement sensors 7a. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧延設備などの駆動軸に組込まれる十字軸継手に関する。   The present invention relates to a cross shaft joint incorporated in a drive shaft of a rolling facility or the like.

例えば鉄鋼用圧延設備の駆動軸は、圧延ローラと駆動モータとの間に接続されて、駆動モータの回転力を圧延ローラに伝達する役目を担っている。この駆動軸の途中部分には、十字軸継手が設けられており、圧延設備では、当該十字軸継手にて圧延ローラの移動を許容した状態で鋼材に圧延処理を行っている。この十字軸継手では、その十字軸の4つの各軸部にベアリングカップが設けられ、このカップと軸部との間にころを転動自在に配置して当該軸部の外周面を転動面に利用しているので、鉄鋼の圧延時には衝撃等による大きな負荷が軸部及びベアリングカップにかかり、そのため、長期使用により損傷が生じることは避けられない。従って、損傷の進行度合を監視して、早めに十字軸継手を取り替えることが要求されており、そのためには当該損傷を軸部単位に精度よく且つ早期に検知することが必要である。   For example, a drive shaft of a rolling mill for steel is connected between a rolling roller and a drive motor, and plays a role of transmitting the rotational force of the drive motor to the rolling roller. A cross shaft joint is provided in the middle of the drive shaft. In the rolling equipment, the steel material is rolled in a state where the movement of the rolling roller is allowed by the cross shaft joint. In this cross shaft joint, a bearing cup is provided on each of the four shaft portions of the cross shaft, and a roller is rotatably disposed between the cup and the shaft portion so that the outer peripheral surface of the shaft portion is a rolling surface. Therefore, during rolling of steel, a large load due to impact or the like is applied to the shaft portion and the bearing cup, and therefore damage due to long-term use is inevitable. Therefore, it is required to monitor the progress of damage and replace the cross shaft joint as soon as possible. For this purpose, it is necessary to detect the damage accurately and early on a shaft unit basis.

そこで、本出願人は先に、図4に示すように、4つの軸部102を有する十字軸103と、複数の転動体104と、ベアリングカップ105と、前記軸部102とベアリングカップ105との相対的な変位を軸部102毎に検出する変位センサ107a及び子機108aを含むセンサユニット106aと、取付部109aと支持部109bとを有し、且つ内部に前記変位センサ107aが収容されている蓋体109とを備える十字軸継手101であって、前記取付部109aが各ベアリングカップ105に設けられたグリース注入用の孔110の内壁に固定され、前記支持部109bが前記軸部102に形成された孔111に隙間を有して挿入されているとともに、前記変位センサ107aが当該孔111の内壁との変位を測定可能に配置された十字軸継手101を提案した(特許文献1参照)。この十字軸継手101では、めねじ加工によりベアリングカップ105に形成されたねじ付き穴にボルトを締結することによって、変位センサ107aが装着されている蓋体109がベアリングカップ105に固定されている。
特開2005−325981号公報
Therefore, as shown in FIG. 4, the applicant of the present invention first includes a cross shaft 103 having four shaft portions 102, a plurality of rolling elements 104, a bearing cup 105, and the shaft portion 102 and the bearing cup 105. It has a sensor unit 106a including a displacement sensor 107a and a slave unit 108a for detecting relative displacement for each shaft portion 102, an attachment portion 109a and a support portion 109b, and the displacement sensor 107a is accommodated therein. A cross shaft joint 101 including a lid 109, wherein the mounting portion 109 a is fixed to an inner wall of a grease injection hole 110 provided in each bearing cup 105, and the support portion 109 b is formed in the shaft portion 102. The displacement sensor 107a is disposed so as to be able to measure the displacement with respect to the inner wall of the hole 111. It was proposed cross joint 101 (see Patent Document 1). In the cross shaft joint 101, a lid 109 on which the displacement sensor 107 a is mounted is fixed to the bearing cup 105 by fastening a bolt to a threaded hole formed in the bearing cup 105 by female thread processing.
JP 2005-325981 A

しかしながら、ベアリングカップ105には通常表面硬度の高い浸炭材が用いられていることから、上記固定方法ではベアリングカップ105に形成されたねじ付き穴よりクラックが発生するおそれがある。また、経年変化で当該ねじ付き穴が損傷した場合には、ベアリングカップ105全体を作り直す必要があり、補修費用の増大につながるという問題もある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ベアリングカップの耐久性を向上させることができるとともに補修を簡単に行うことができる十字軸継手を提供することを目的としている。
However, since a carburizing material having a high surface hardness is usually used for the bearing cup 105, the fixing method described above may cause a crack from a threaded hole formed in the bearing cup 105. Further, when the threaded hole is damaged due to secular change, it is necessary to recreate the entire bearing cup 105, leading to an increase in repair costs.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a cross joint that can improve the durability of the bearing cup and can be easily repaired.

本発明の十字軸継手は、4つの軸部の外周に軌道面が形成された十字軸と、
前記軸部の軌道面を転走する複数の転動体と、
この転動体を介して前記各軸部に揺動可能に取り付けられたベアリングカップと、
前記十字軸の軸部とベアリングカップとの相対的な変位を軸部毎に検出する変位センサとを備える十字軸継手であって、
前記各ベアリングカップに設けられ、一方の開口を前記十字軸の軸部の端面に臨ませた状態で当該十字軸の軸方向に沿って貫通形成されたグリース注入用の孔と、
前記グリース注入用の孔の内壁に固定されたガイドリングと、
前記ガイドリングにボルト止めされ、前記グリース注入用の孔の他方の開口を塞ぐとともに前記変位センサを保持する蓋体と
を備えることを特徴としている。
The cross shaft joint of the present invention includes a cross shaft having a raceway surface formed on the outer periphery of four shaft portions,
A plurality of rolling elements that roll on the raceway surface of the shaft portion;
Bearing cups swingably attached to the shafts via the rolling elements;
A cruciform joint comprising a displacement sensor for detecting relative displacement between the shaft portion of the cross shaft and the bearing cup for each shaft portion,
A hole for grease injection formed in each bearing cup and penetrating along the axial direction of the cross shaft in a state where one opening faces the end surface of the shaft portion of the cross shaft;
A guide ring fixed to the inner wall of the grease injection hole;
And a lid that is bolted to the guide ring, closes the other opening of the grease injection hole, and holds the displacement sensor.

この構成によれば、変位センサを装着した蓋体が、グリース注入用の孔の内壁に固定されたガイドリングにボルト止めされているので、ベアリングカップにめねじ加工をする必要がなくなる。このため、ベアリングカップにクラックが発生することを防止することができる。また、ねじ付き穴が損傷した場合でも、ベアリングカップ全体を作り直す必要はなく、ガイドリングのみを交換すれば足りるので、十字軸継手の補修費用の削減につながる。   According to this configuration, since the lid body on which the displacement sensor is mounted is bolted to the guide ring fixed to the inner wall of the grease injection hole, it is not necessary to process the female thread on the bearing cup. For this reason, it is possible to prevent cracks from occurring in the bearing cup. Even if the threaded hole is damaged, it is not necessary to recreate the entire bearing cup, and it is sufficient to replace only the guide ring. This leads to a reduction in repair costs for the cross joint.

上記十字軸継手において、前記グリース注入用の孔の内壁に、前記ガイドリングが当該孔から抜脱するのを規制する突起を設けていてもよい。この場合、ガイドリングに突起を設けることにより、ガイドリングが孔から抜けにくくなる。
また、上記十字軸継手において、前記ガイドリングが、前記グリース注入用の孔の内壁に対して締まり嵌めされていてもよい。この場合にもガイドリングが孔から抜けにくくなる。
In the cross joint, the inner wall of the grease injection hole may be provided with a protrusion that restricts the guide ring from being pulled out of the hole. In this case, providing the protrusion on the guide ring makes it difficult for the guide ring to come out of the hole.
In the cross joint, the guide ring may be tightly fitted to the inner wall of the grease injection hole. Also in this case, the guide ring is difficult to be removed from the hole.

本発明の十字軸継手によれば、ベアリングカップの耐久性を向上させることができるとともに補修を簡単に行うことができる。   According to the cross joint of the present invention, the durability of the bearing cup can be improved and repair can be easily performed.

以下、本発明の軸継手監視装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、圧延設備の駆動軸に組込まれる十字軸継手に適用した場合を例示して説明する。
図1は鉄鋼メーカの圧延設備に使用される駆動軸Dを示す斜視図であり、図2は本発明の一実施形態に係る十字軸継手1の主要部を駆動軸Dの軸方向から見た一部欠截図である。図において、駆動軸Dの両端部近傍には十字軸継手1が使用されており、この継手1を介在させて、当該駆動軸Dの一端側及び他端側には図示を省略した駆動モータ及び鉄鋼用圧延ローラがそれぞれ連結されている。つまり、駆動軸Dには、2つの十字軸継手1の間に配置される中間軸部(第1軸部)D1に加えて、上記モータ及びローラ側にそれぞれ接続される駆動軸部(第2軸部)D2及び従動軸部(第3軸部)D3が設けられており、一方の十字軸継手1にて中間軸部D1と駆動軸部D2とが連結され、他方の十字軸継手1にて中間軸部D1と従動軸部D3とが連結されている(図1参照)。また、圧延設備では、2本の駆動軸Dが互いに平行に配置されており、各駆動軸Dに連結された2つの上記ローラ間にスラブ等を通すことで圧延処理が施された鋼材を製造するように構成されている。また、この圧延処理の際に、各十字軸継手1は、接続された駆動軸Dがその軸方向から傾くのを許容した状態で上記駆動モータの回転力を圧延ローラに伝達する。さらに、各十字軸継手1を設けることにより、各圧延ローラが摩耗したときや鋼材の圧延幅を変更するときに上下のローラ芯間を容易に調整できるようになっている。
Hereinafter, a preferred embodiment of a shaft coupling monitoring device of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the following description, the case where it applies to the cross shaft coupling built in the drive shaft of rolling equipment is illustrated and demonstrated.
FIG. 1 is a perspective view showing a drive shaft D used in a steel manufacturer's rolling equipment, and FIG. 2 is a view of the main part of the cross joint 1 according to an embodiment of the present invention as seen from the axial direction of the drive shaft D. It is a partial missing figure. In the drawing, a cross shaft joint 1 is used in the vicinity of both ends of the drive shaft D, and a drive motor (not shown) is provided on one end side and the other end side of the drive shaft D with the joint 1 interposed therebetween. Steel rolling rollers are connected to each other. In other words, in addition to the intermediate shaft portion (first shaft portion) D1 disposed between the two cross joints 1, the drive shaft D is connected to the motor and the roller side (second shaft). A shaft portion) D2 and a driven shaft portion (third shaft portion) D3 are provided. The intermediate shaft portion D1 and the drive shaft portion D2 are connected by one cross shaft joint 1, and the other cross shaft joint 1 is connected. The intermediate shaft portion D1 and the driven shaft portion D3 are connected (see FIG. 1). Further, in the rolling equipment, two drive shafts D are arranged in parallel to each other, and a rolled steel material is manufactured by passing a slab or the like between the two rollers connected to each drive shaft D. Is configured to do. Further, during this rolling process, each cross joint 1 transmits the rotational force of the drive motor to the rolling roller in a state where the connected drive shaft D is allowed to tilt from the axial direction. Furthermore, by providing each cross shaft joint 1, when each rolling roller is worn or when the rolling width of the steel material is changed, the distance between the upper and lower roller cores can be easily adjusted.

上記十字軸継手1は、4つの軸部2の外周に軌道面が形成された十字軸3と、前記軸部2の軌道面を転走する複数の転動体(ここでは、ころ)4と、この転動体4を介して前記各軸部2に揺動可能に取り付けられたベアリングカップ5と、前記十字軸1の軸部2とベアリングカップ5との相対的な変位を軸部2毎に検出する変位センサ7aを含むセンサユニット6aとを備えている。ここで、軸部2の外周には内輪軌道面2aが、ベアリングカップ5の内周は外輪軌道面5aが形成されている。また、図2における上下一対のベアリングカップ5は当該十字軸継手1から見て軸方向一方側の駆動軸Dの軸部(例えば、上記駆動軸部D2)に、左右一対のベアリングカップ5は軸方向他方側の駆動軸Dの軸部(例えば、上記中間軸部D1)に、それぞれ接続されている。詳細には、ベアリングカップ5の左右両端部側に設けられたボルト穴5bに螺着されるボルトを介して駆動軸Dの対応する軸部の端部に形成されたフランジ部が当該ベアリングカップ5に連結されており、十字軸1の左右両側の中央部が軸部端部にほぼ密接して、当該十字軸1が外部にほとんど露出されることなく駆動軸D内に組込まれた状態で各軸部が接続されている。   The cross shaft joint 1 includes a cross shaft 3 having raceway surfaces formed on the outer periphery of four shaft portions 2, a plurality of rolling elements (here, rollers) 4 that roll on the raceway surface of the shaft portion 2, A relative displacement between the bearing cup 5 swingably attached to each shaft portion 2 via the rolling element 4 and the shaft portion 2 of the cross shaft 1 and the bearing cup 5 is detected for each shaft portion 2. And a sensor unit 6a including a displacement sensor 7a. Here, an inner ring raceway surface 2 a is formed on the outer periphery of the shaft portion 2, and an outer ring raceway surface 5 a is formed on the inner periphery of the bearing cup 5. In addition, the pair of upper and lower bearing cups 5 in FIG. 2 are arranged on the shaft portion (for example, the drive shaft portion D2) of the drive shaft D on one side in the axial direction when viewed from the cross joint 1, and the pair of left and right bearing cups 5 are shafts. It is connected to a shaft portion (for example, the intermediate shaft portion D1) of the drive shaft D on the other side in the direction. Specifically, a flange portion formed at an end portion of a corresponding shaft portion of the drive shaft D through a bolt screwed into a bolt hole 5b provided on the left and right end portions of the bearing cup 5 includes the bearing cup 5. In the state where the center part of the left and right sides of the cross shaft 1 is almost in close contact with the end of the shaft part, and the cross shaft 1 is incorporated in the drive shaft D with almost no exposure to the outside. The shaft is connected.

上記ベアリングカップ5にグリース注入用の孔8が設けられている。このグリース注入用の孔8は、一方の開口8aを十字軸1の軸部2の端面2bに臨ませた状態で当該十字軸1の軸方向に沿って貫通形成されている。また、このベアリングカップ5の底面5cには、例えば合成樹脂からなるスラストワッシャ9が軸部2の端面2bとの間に配置されており、これらの底面5cと軸部2の端面2bとが金属接触するのを防いだ状態で当該軸部2の端面2bを支承している。また、ベアリングカップ5の底面5cには、例えば合成樹脂からなるスラストワッシャ16が軸12aの軸端部との間に配置されており、これらの底面131fと軸端部とが金属接触するのを防いだ状態で当該軸端部を支承している。また、上記十字軸3の各軸部2には、上記グリース注入用の孔8と同軸的に、当該軸部2の中心軸周りで同心に孔10が形成されている。そして、上記グリース注入用の孔8と軸部2に形成された孔10とは、十字軸継手1の内部で互いに連結している。この孔10は、上記転動体4の軸部外周面2a及びベアリングカップ内周面5aとの転がり接触部を潤滑するグリースが流されるグリース用通路を構成している。   The bearing cup 5 is provided with a hole 8 for injecting grease. The grease injection hole 8 is formed so as to penetrate along the axial direction of the cross shaft 1 with one opening 8 a facing the end surface 2 b of the shaft portion 2 of the cross shaft 1. Further, a thrust washer 9 made of, for example, a synthetic resin is disposed on the bottom surface 5c of the bearing cup 5 between the end surface 2b of the shaft portion 2, and the bottom surface 5c and the end surface 2b of the shaft portion 2 are made of metal. The end surface 2b of the shaft portion 2 is supported in a state where contact is prevented. Further, a thrust washer 16 made of, for example, a synthetic resin is disposed on the bottom surface 5c of the bearing cup 5 between the shaft end portion of the shaft 12a, and the bottom surface 131f and the shaft end portion are in metal contact. The shaft end is supported in a protected state. Further, each shaft portion 2 of the cross shaft 3 is formed with a hole 10 concentrically around the central axis of the shaft portion 2 coaxially with the grease injection hole 8. The grease injection hole 8 and the hole 10 formed in the shaft portion 2 are connected to each other inside the cross shaft joint 1. The hole 10 constitutes a grease passage through which grease that lubricates a rolling contact portion between the shaft portion outer peripheral surface 2a and the bearing cup inner peripheral surface 5a of the rolling element 4 flows.

そして、グリース注入用の孔8の内壁8bには、ガイドリング11が固定されている。このグリース注入用の孔8の内壁8bには、ガイドリング11が当該孔8から抜脱するのを規制するための突起8cが設けられている。また、ガイドリング11には表裏方向にねじ付き穴11aが形成されており、グリース注入用の孔8の内壁8bに対して冷やし嵌め、圧入等により締まり嵌めされている。内壁8bに突起8cを設け、ガイドリング11を締まり嵌めで固定することにより、ガイドリング11がより抜けにくくなる。
また、上記グリース注入用の孔8の他方の開口8dは、蓋体12で着脱可能に塞がれており、上記転がり接触部から外部にグリースが漏れ出るのを防いでいる。詳細にいえば、この蓋体12は、平底つば付きの取付部12aと、その底部から軸部2の軸方向に延設される丸棒状の支持部12bとを有している。そして、取付部12aにはボルト穴13aが形成されており、このボルト穴13aを介してボルト13をガイドリング11のねじ付き穴11aに螺着することにより、蓋体12がガイドリング11を介してベアリングカップ5に取り付けられる。
A guide ring 11 is fixed to the inner wall 8b of the hole 8 for grease injection. The inner wall 8b of the grease injection hole 8 is provided with a protrusion 8c for restricting the guide ring 11 from being removed from the hole 8. Further, a threaded hole 11a is formed in the front and back direction of the guide ring 11, and the guide ring 11 is tightly fitted to the inner wall 8b of the grease injection hole 8 by cold fitting or press fitting. By providing the protrusion 8c on the inner wall 8b and fixing the guide ring 11 with an interference fit, the guide ring 11 is more difficult to come off.
Further, the other opening 8d of the grease injecting hole 8 is detachably closed by the lid body 12 to prevent the grease from leaking to the outside from the rolling contact portion. More specifically, the lid body 12 has a mounting portion 12a with a flat bottom collar, and a round bar-shaped support portion 12b extending from the bottom portion in the axial direction of the shaft portion 2. A bolt hole 13a is formed in the mounting portion 12a. By screwing the bolt 13 into the threaded hole 11a of the guide ring 11 via the bolt hole 13a, the lid 12 is interposed via the guide ring 11. Attached to the bearing cup 5.

また、図3に示すように、支持部12bの内部に変位センサ7aが収容された状態で蓋体12がガイドリング11に固定され、支持部12bが軸部2の孔10に隙間10aを有して挿入されることにより、変位センサ7aが軸部2の孔10の内壁10bとの変位Lを測定可能に配置される。これにより、対応する軸部2の外周に形成された上記転動体4との間の内輪軌道面2aでの剥離や亀裂などの損傷の検知を行うことができる。ここで、変位センサ7aには、例えば渦電流式の磁気タイプのものが使用されており、変位センサ7aは、開口部を通して上記内壁10bの表層部に高周波磁界を付与し、当該表層部に生じた渦電流によるインピーダンス変化を内蔵コイルにて求めることにより、カップ揺動に応じて変化する上記軸部2の径方向の変化(相対的な変位)を検出する。
また、変位センサ7aを含むセンサユニット6aは、当該変位センサ7a、及びこの変位センサ7aの検出結果を後述の親機(図示せず)に無線送信する子機14aを含んでおり、この両者6a,14aはケーブル15を介して接続されている。ここで、子機14aは、上記取付部12aに着脱可能に取り付けられている。
また、他の3箇所の軸部2についても同様に、蓋体12(図示せず)、変位センサ7b、7c、及び7dにそれぞれ接続された子機14b、14c、及び14dが設けられており、各子機14b〜14dから親機に対応するセンサ結果を発信するようになっている。
Further, as shown in FIG. 3, the lid 12 is fixed to the guide ring 11 with the displacement sensor 7a accommodated in the support portion 12b, and the support portion 12b has a gap 10a in the hole 10 of the shaft portion 2. Thus, the displacement sensor 7a is arranged so as to be able to measure the displacement L with respect to the inner wall 10b of the hole 10 of the shaft portion 2. Thereby, it is possible to detect damage such as separation and cracks on the inner ring raceway surface 2a between the rolling elements 4 formed on the outer periphery of the corresponding shaft portion 2. Here, for example, an eddy current type magnetic type sensor is used as the displacement sensor 7a. The displacement sensor 7a applies a high-frequency magnetic field to the surface layer portion of the inner wall 10b through the opening, and is generated in the surface layer portion. A change in the radial direction (relative displacement) of the shaft portion 2 that changes according to the cup swing is detected by obtaining an impedance change caused by the eddy current using the built-in coil.
The sensor unit 6a including the displacement sensor 7a includes the displacement sensor 7a and a slave unit 14a that wirelessly transmits a detection result of the displacement sensor 7a to a master unit (not shown) described later. , 14 a are connected via a cable 15. Here, the subunit | mobile_unit 14a is attached to the said attachment part 12a so that attachment or detachment is possible.
Similarly, the other three shaft portions 2 are also provided with slave units 14b, 14c, and 14d connected to the lid 12 (not shown) and the displacement sensors 7b, 7c, and 7d, respectively. The sensor results corresponding to the parent device are transmitted from each of the child devices 14b to 14d.

この親機には、例えばRS232Cに準拠した通信線を介して圧延設備内に配置されたパネルコンピュータが接続されている。また、このパネルコンピュータには、例えば10Base−T線を用いたLANを介して、圧延設備から離れた監視室内などに設置されたパソコンが接続されており、このパソコンは、インターネット等の通信ネットワークを介在させて例えば十字軸継手1の製造メーカやそのメンテナンス会社などの情報処理端末に接続可能に構成されている。なお、上記2本の駆動軸Dに組付けられた4つの各十字軸継手1に子機14a〜14dが装着されており、パネルコンピュータ及びパソコンは全ての各子機からの送信データをID番号を基に判別し、十字軸継手1の監視を上記軸部2単位に行えるようになっている。ここで、ID番号とは、各子機14a〜14dに割り当てられた、それぞれ識別子としての連続した整数0,1,2,3のことであり、各子機14a〜14dでは、センサ検出結果の送信を行うときに例えばヘッダー部に割り当てられたID番号を含めて、送信波を発信するように構成されている。そして、各子機14a〜14dと、これら子機14a〜14dに接続された変位センサ7a〜7dとが特定可能になっている。   For example, a panel computer disposed in the rolling equipment is connected to the parent machine via a communication line compliant with RS232C. The panel computer is connected to a personal computer installed in a monitoring room away from the rolling equipment via a LAN using, for example, a 10Base-T line. This personal computer is connected to a communication network such as the Internet. For example, it is configured to be connectable to an information processing terminal such as a manufacturer of the cross joint 1 or its maintenance company. Note that the slave units 14a to 14d are mounted on the four cross joints 1 assembled to the two drive shafts D, and the panel computer and the personal computer transmit the transmission data from all the slave units to the ID number. The cross joint 1 can be monitored in units of the two shaft portions. Here, the ID number is a continuous integer 0, 1, 2, 3 assigned as an identifier to each of the slave units 14a to 14d. In each of the slave units 14a to 14d, the sensor detection result For example, when transmitting, the transmission wave is transmitted including the ID number assigned to the header portion. And each subunit | mobile_unit 14a-14d and the displacement sensors 7a-7d connected to these subunit | mobile_units 14a-14d can be specified.

以上のように構成された本実施形態では、変位センサ7aを装着した蓋体12が、グリース注入用の孔8の内壁8bに固定されたガイドリング11を介してベアリングカップ5にボルト止めされている。従って、ベアリングカップ5にねじ付き穴を形成する必要がなくなるため、ベアリングカップ5にクラックが発生することを防止することができる。また、ねじ付き穴が損傷した場合でも、ベアリングカップ5全体を作り直す必要はなく、ガイドリング11のみを交換すれば足りるので、十字軸継手1の補修費用の削減につながる。   In the present embodiment configured as described above, the lid body 12 equipped with the displacement sensor 7a is bolted to the bearing cup 5 via the guide ring 11 fixed to the inner wall 8b of the grease injection hole 8. Yes. Accordingly, since it is not necessary to form a threaded hole in the bearing cup 5, it is possible to prevent the bearing cup 5 from being cracked. Further, even if the threaded hole is damaged, it is not necessary to recreate the entire bearing cup 5 and only the guide ring 11 needs to be replaced. This leads to a reduction in the repair cost of the cross joint 1.

尚、上記の説明では、圧延設備の駆動軸Dに組込まれる十字軸継手1について説明したが、本発明は十字軸3の軸部2とベアリングカップ5との間の相対的な変位を検出する変位センサ7aを上記ベアリングカップ5側に設けたものであればよく、例えば鉄道車両に組付けられる駆動軸Dの十字軸継手1とすることもできる。
また、上記の説明では、変位センサ7aがグリース通路用の孔8の内壁8bとの間の距離(すなわち、軸部2の径方向の変位)を測定するように、各ベアリングカップ5に着脱可能な蓋体12に固定された構成について説明したが、本発明の変位センサ7aの設置箇所及び検出箇所は、これに限定されるものではなく、軸部2の転動面2aに生じた損傷により当該軸部2が撓んだときに発生するベアリングカップ5との間の相対的な変位を検出できるものであれば何等限定されない。具体的には、軸部2が撓んだときに上記ベアリングカップ5の底面5c側に傾くスラストワッシャ9との間の距離、つまり軸部2の軸方向の変位を変位センサ7aにて測定することで上記相対的な変位を検出する構成でもよい。
In the above description, the cross shaft joint 1 incorporated in the drive shaft D of the rolling equipment has been described. However, the present invention detects the relative displacement between the shaft portion 2 of the cross shaft 3 and the bearing cup 5. What is necessary is just to provide the displacement sensor 7a in the said bearing cup 5 side, for example, it can also be set as the cross shaft coupling 1 of the drive shaft D assembled | attached to a rail vehicle.
In the above description, the displacement sensor 7a can be attached to and detached from each bearing cup 5 so as to measure the distance from the inner wall 8b of the grease passage hole 8 (ie, the radial displacement of the shaft portion 2). Although the structure fixed to the lid 12 was described, the installation location and the detection location of the displacement sensor 7a of the present invention are not limited to this, and are caused by damage caused on the rolling surface 2a of the shaft portion 2. There is no limitation as long as the relative displacement between the shaft portion 2 and the bearing cup 5 generated when the shaft portion 2 is bent can be detected. Specifically, the distance between the thrust washer 9 tilted toward the bottom surface 5c of the bearing cup 5 when the shaft portion 2 is bent, that is, the axial displacement of the shaft portion 2 is measured by the displacement sensor 7a. Thus, a configuration for detecting the relative displacement may be used.

また、上記の説明では、渦電流式の変位センサ7aを用いた構成について説明したが、本発明は、上記変位を検出することができるセンサであれば、センサの種類や設置数等は上記のものに何等限定されない。具体的には、静電容量式、光学式、超音波式、または接触式などの他のタイプの変位センサ7aを使用することもできる。但し、渦電流式センサを用いる場合の方が、センサ自体の構成が他のタイプよりもコンパクトであることから、その取付を容易に行うことができる。また、渦電流式センサは、グリースに含浸された状態でも、変位を正常に検出できることから、上記設置孔の開口部を塞ぐことなく、ベアリングカップ5側に設けることができる点でも好ましい。   Further, in the above description, the configuration using the eddy current type displacement sensor 7a has been described. It is not limited to anything. Specifically, another type of displacement sensor 7a such as a capacitance type, an optical type, an ultrasonic type, or a contact type may be used. However, when the eddy current type sensor is used, the configuration of the sensor itself is more compact than the other types, so that it can be easily attached. The eddy current sensor is also preferable in that it can be provided on the bearing cup 5 side without blocking the opening of the installation hole because the displacement can be detected normally even in a state of being impregnated with grease.

鉄鋼メーカの圧延設備に使用される駆動軸を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the drive shaft used for the rolling equipment of a steel maker. 本発明の一実施形態に係る十字軸継手の主要部を駆動軸の軸方向から見た一部欠截図である。FIG. 5 is a partial cutaway view of the main part of the cross joint according to the embodiment of the present invention as viewed from the axial direction of the drive shaft. 上記十字軸継手に取り付けられた軸継手監視装置の変位センサを示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the displacement sensor of the shaft coupling monitoring apparatus attached to the said cross shaft coupling. 従来の十字軸継手を駆動軸の軸方向から見た一部欠截図である。FIG. 10 is a partially cutaway view of a conventional cross shaft joint viewed from the axial direction of a drive shaft.

符号の説明Explanation of symbols

D 駆動軸
1 十字軸継手
2 軸部
3 十字軸
4 転動体
5 ベアリングカップ
6a〜6d センサユニット
7a〜7d 変位センサ
8 グリース通路用の孔
11 ガイドリング
12 蓋体
D drive shaft 1 cross shaft joint 2 shaft portion 3 cross shaft 4 rolling element 5 bearing cup 6a to 6d sensor unit 7a to 7d displacement sensor 8 hole for grease passage 11 guide ring 12 lid

Claims (3)

4つの軸部の外周に軌道面が形成された十字軸と、
前記軸部の軌道面を転走する複数の転動体と、
この転動体を介して前記各軸部に揺動可能に取り付けられたベアリングカップと、
前記十字軸の軸部とベアリングカップとの相対的な変位を軸部毎に検出する変位センサとを備える十字軸継手であって、
前記各ベアリングカップに設けられ、一方の開口を前記十字軸の軸部の端面に臨ませた状態で当該十字軸の軸方向に沿って貫通形成されたグリース注入用の孔と、
前記グリース注入用の孔の内壁に固定されたガイドリングと、
前記ガイドリングにボルト止めされ、前記グリース注入用の孔の他方の開口を塞ぐとともに前記変位センサを保持する蓋体と
を備えることを特徴とする十字軸継手。
A cross shaft having raceway surfaces formed on the outer periphery of the four shaft portions;
A plurality of rolling elements that roll on the raceway surface of the shaft portion;
Bearing cups swingably attached to the shafts via the rolling elements;
A cruciform joint comprising a displacement sensor for detecting relative displacement between the shaft portion of the cross shaft and the bearing cup for each shaft portion,
A hole for grease injection formed in each bearing cup and penetrating along the axial direction of the cross shaft in a state where one opening faces the end surface of the shaft portion of the cross shaft;
A guide ring fixed to the inner wall of the grease injection hole;
A cross shaft joint comprising: a lid that is bolted to the guide ring, closes the other opening of the grease injection hole, and holds the displacement sensor.
前記グリース注入用の孔の内壁に、前記ガイドリングが当該孔から抜脱するのを規制する突起を設けている請求項1記載の十字軸継手。   2. The cross shaft joint according to claim 1, wherein a protrusion for restricting the guide ring from being pulled out from the hole is provided on an inner wall of the grease injection hole. 前記ガイドリングが、前記グリース注入用の孔の内壁に対して締まり嵌めされている請求項1記載の十字軸継手。   The cross shaft joint according to claim 1, wherein the guide ring is tightly fitted to an inner wall of the grease injection hole.
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