JP2007285384A - 円錐ころ軸受 - Google Patents

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Abstract

【課題】円錐ころ軸受の外輪の背面に形成した穴内に予圧ばね及びプランジャを交換可能に設ける。
【解決手段】外輪１の背面１ａに形成された穴２内に圧縮状態に設置される予圧ばね１１と、この予圧ばね１１により背面側に向けて付勢されるプランジャ１２と、このプランジャ１２の先端１２ａが前記外輪１よりも背面方向に突出する位置でこのプランジャ１２を抜け止めする棒状部材１３とを備え、前記棒状部材１３を前記穴２の背面側から螺着可能とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、円錐ころ軸受に関し、特に、外輪に設けられたスラスト方向の予圧機構に関する。
円錐ころ軸受を複列としてスラスト荷重を両側方向で受けることは、広く行われている。例えば、鉄鋼圧延ローラのローラ軸には、スラスト荷重のみを受ける複列円錐ころ軸受が設けられる。
円錐ころ軸受でスラスト荷重を受ける場合、外輪には、その背面側から正面側に向けてスラスト方向の定予圧が加えられる。
従来から、この定予圧を発生させる予圧機構としては、例えば、図４に示すように、外輪１の背面１ａに形成された穴２内に設けられたものがある。予圧機構は、予圧ばね３と、この予圧ばね３を受けるプランジャ４と、このプランジャ４をその先端が外輪１の背面に突出する位置で抜け止めする止め輪５とからなる（特許文献１参照）。
特開平１０−１８４６７７号公報
しかしながら、図４のような円錐ころ軸受では、プランジャ４が止め輪５で抜け止めされており、着脱することができない構造となっている。このため、予圧ばね３の疲労やプランジャ４が破損してもこれを交換することができない点で不便であった。
そこで、この発明の課題は、円錐ころ軸受の外輪の背面に形成した穴内に予圧ばね及びプランジャを交換可能に設けることにある。
上記の課題を達成する第１の手段は、外輪の背面に形成された穴内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャと、このプランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置でこのプランジャを抜け止めする棒状部材とを備え、前記棒状部材を前記穴の背面側から螺着可能とした円錐ころ軸受としたものである。
具体的には、プランジャの抜け止め部材として棒状部材を採用することで螺着構造を可能とし、この螺着を前記穴の背面側から可能にすることにより、予圧ばね及びプランジャを交換することができるようにした。
また、上記第１の手段では、抜け止め部材である棒状部材が螺着されるので、単に溝に嵌め込まれる止め輪に比して強固に取付けられる利点が得られる。なお、上記第１の手段では、複数本の棒状部材を設けて各棒状部材の負荷を分散させ、各棒状部材の小型化を図ることにより、着脱作業空間を穴径方向に小さくすることができる。
なお、棒状部材が螺着されるねじ孔は、穴の内周に形成することができる。穴の内周にねじ孔を形成する工程は、工具の交換などで手間が掛かり、穴の内径によっては工具が入らない場合もある。このような場合には、孔の内周に嵌入されるスリーブに形成すればよい。この構成を採用することで、ねじ孔を容易に形成することができる。なお、予圧ばねとプランジャはスリーブ内に組み込まれる。スリーブの穴に対する固定は、圧入、ねじ、入れ溝などを採用することができる。
上記の課題を達成する第２の手段は、外輪の背面に形成された穴に嵌入されるスリーブと、嵌入されたスリーブ内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャとを備え、前記スリーブの内外周のそれぞれに棒状部を突出させ、前記穴には、前記外周側の棒状部を背面側からバヨネット係合させる入れ溝を形成し、前記外周側の棒状部が係合された状態で、前記プランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置にあり、かつ前記内周側の棒状部がこのプランジャを抜け止めするように設けた円錐ころ軸受としたものである。
具体的には、スリーブの外周に穴の背面側から入れ溝にバヨネット係合される棒状部を突出させ、スリーブの内周にプランジャを抜け止めする棒状部を突出させたことにより、プランジャと予圧ばねをスリーブ内に嵌めた状態でスリーブを穴内に押し込んで予圧ばねを圧縮しつつバヨネット係合することができ、その結果、スリーブの固定と、予圧ばねの圧縮設置と、プランジャの抜け止めとを同時に行えるようにした。また、スリーブのバヨネット係合を解除すれば、予圧ばね及びプランジャを交換することができるようにした。
ここで、棒状部は、スリーブに一体形成することができ、またスリーブに着脱される棒状部材から構成することができる。特に、棒状部材から構成する場合、スリーブに汎用品を採用することができるため、低コスト化を図ることができる。
上述のように、この発明によれば、上記第１の手段または上記第２の手段の構成を採用したことにより、円錐ころ軸受の外輪の背面に形成した穴内に予圧ばね及びプランジャを交換可能に設けることができる。
以下、この発明の第１実施形態に係る円錐ころ軸受を添付図面に基づいて説明する。第１実施形態に係る円錐ころ軸受は、図４に示した複列円錐ころ軸受と同様に２分割された外輪１を有する複列円錐ころ軸受であり、例えば、鉄鋼圧延ローラのローラ軸にスラスト荷重のみを受けるように設置されるものである。図１は、外輪１の背面１ａに形成された穴２の部分を拡大した断面図である。
図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係る円錐ころ軸受は、穴２内に圧縮状態に設置される予圧ばね１１と、この予圧ばね１１により背面側に向けて付勢されるプランジャ１２と、このプランジャ１２の先端１２ａが前記外輪１よりも背面方向に突出する位置でこのプランジャ１２を抜け止めする棒状部材１３とを備えたものである。
具体的には、予圧ばね１１とプランジャ１２は、穴２に嵌入されたスリーブ１４内に組み込まれている。スリーブ１４は、穴２の内周に圧入固定されている。なお、スリーブ１４を強固に固定したい場合は、スリーブ１４の外周と穴２の内周にねじを形成し、スリーブ１４をねじ止めすればよい。
上記予圧ばね１１には、コイルばねが採用されているが、他の種のばねを用いることができる。予圧ばね１１は、スリーブ１４内で倒れないように収まる。すなわち、スリーブ１４は、ばねケースとしても機能する。
上記プランジャ１２は、予圧ばね１１の背面側の端部を受け、その外周がスリーブ１４の内周により正背方向に案内される基部１２ｂと、基部１２ｂから背面側に突出する軸部１２ｃとを有し、その先端１２ａが軸部１２ｃの先端から構成されている。なお、予圧ばね１１とプランジャ１２とを一体に設けることもできる。
棒状部材１３は、径方向に対向配置で複数本設けられており、スリーブ１４に形成されたねじ孔１４ａに螺着されている。螺着状態の棒状部材１３は、プランジャ１２の先端１２ａ（軸部１２ｃの先端）が外輪１の背面１ａよりも背面方向に突出する位置で、プランジャ１２の基部１２ｂと正背方向に当り、かつ軸部１２ｃと当らないようになっている。このため、プランジャ１２の基部１２ｂが予圧ばね１１の付勢力を受けると、先端１２ａが外輪１の背面１ａよりも突出した位置で、基部１２ｂが棒状部材１３に当って背面方向動が規制される結果、プランジャ１２が抜け止めされる。ここで、各穴２から突出するプランジャ１２の先端１２ａが、例えば、ローラ軸に設けられた固定側を押すと、外輪１には正面側に向けて純粋なスラスト方向の定予圧が加えられる。
各棒状部材１３の螺着は、図１（ｂ）に示すように、プランジャ１２の軸部１２ｃがねじ孔１４ａよりも正面側に押し込まれた状態で行われる。この螺着は手回しで行われる。なお、スリーブ１４の内径が小さく、螺着作業の空間が狭い場合や締め付けトルクを高めたい場合には、棒状部材１３に六角頭部を設けることにより、ソケットレンチなどで螺着することができるようにすればよい。
予圧ばね１１及びプランジャ１２を交換する場合も、プランジャ１２の軸部１２ｃがねじ孔１４ａよりも正面側に押し込まれた状態として棒状部材１３を全て抜き取れば、プランジャ１２をスリーブ１４から取り出すことができ、予圧ばね１１を抜き取ることが可能になる。その後、新たな予圧ばね１１をスリーブ１４内に入れた後に新たなプランジャ１２をスリーブ１４内に入れて、その軸部１２ｃがねじ孔１４ａよりも正面側に押し込まれた状態とし、棒状部材１３を螺着すればよい。
次に、この発明の第２実施形態に係る円錐ころ軸受を説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同符号を付すのみとし、その説明を省略する。図２（ａ）は、第２実施形態に係る円錐ころ軸受のうち、外輪１の背面１ａに形成された穴２の部分を拡大した断面図である。
図２（ａ）に示すように、第２実施形態に係る円錐ころ軸受は、外輪１の背面１ａに形成された穴２に嵌入されるスリーブ１４と、嵌入されたスリーブ１４の内部空間に圧縮状態に設置される予圧ばね１１と、スリーブ１４の内周で正背方向に案内され、予圧ばね１１により背面側に向けて付勢されるプランジャ１２とを備えるものである。
スリーブ１４の内外周のそれぞれには、棒状部２１、２２が突出させられている。両棒状部２１、２２は、図３に示すように、スリーブ１４に形成されたねじ孔１４ａに螺着された１本の棒状部材２３で構成されており、図２（ａ）に示すように、外周側の棒状部２１が棒状部材２３のうちスリーブ１４の外周に突出する部分からなり、内周側の棒状部２２が棒状部材２３のうちスリーブ１４の内周に突出する部分からなる。
棒状部材２３は、径方向に対向配置で複数設けられており、各棒状部材２３の外周側の棒状部２１は、穴２に形成された入れ溝２４に背面側からバヨネット係合される。具体的には、各外周側の棒状部２１と各入れ溝２４は、予圧ばね１１とプランジャ１２をスリーブ１４に嵌めて穴２内に押し込むことでスリーブ１４の正面側開口から突き出た予圧ばね１１を圧縮させ、外周側の棒状部２１を入れ溝２４の正背方向溝２４ａ（図３参照）に嵌め込んで図２（ａ）の状態とし、さらにスリーブ１４を、図２（ｂ）に示すように回転させて入れ溝２４の周方向溝２４ｂ（図３参照）に係合させるように設けられている。
上記バヨネット係合状態では、図２（ａ）に示すように、内周側の棒状部２２が、上記第１実施形態の棒状部材１３と同じ作用を奏する。すなわち、前記プランジャ１２の先端１２ａが前記外輪１の背面１ａよりも背面方向に突出する位置にあり、かつ、内周側の棒状部２２は、プランジャ１２の基部１２ｂと当り、このプランジャ１２を抜け止めする。
外周側の棒状部２１と入れ溝２４の周方向溝２４ｂとが予圧ばね１１の付勢によって摩擦係合するため、スリーブ１４が使用中に自然回転することは防止される。したがって、積極的にスリーブ１４を回転させない限り、上記バヨネット係合が解除されない。なお、スリーブ１４の自然回転を確実に防止したい場合には、スリーブ１４の外周と穴２の内周との嵌め合いにより、自然回転を阻止する摩擦を補うことができる。
予圧ばね１１及びプランジャ１２を交換する場合には、スリーブ１４の背面側開口に露出する内周側の棒状部２２に冶具などを当てて回転力を付与することでバヨネット係合を解除すれば、スリーブ１４を抜き取ることができ、この状態で新たな予圧ばね１１及びプランジャ１２に交換することができる。
なお、この第２実施形態では、外周側の棒状部２１と内周側の棒状部２２を棒状部材２３から構成したが、この態様に限定されず、例えば、両棒状部２１、２２をスリーブ１４に一体形成することもできる。
（ａ）は第１実施形態の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図、（ｂ）は穴の背面側から棒状部材を着脱する様子を示した拡大断面図 （ａ）は第２実施形態の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図、（ｂ）は穴の背面側からスリーブを装着する様子を示した拡大背面図 第２実施形態のスリーブの分解斜視図 従来例の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図
符号の説明
１ 外輪
１ａ 背面
２ 穴
１１ 予圧ばね
１２ プランジャ
１２ａ 先端
１２ｂ 基部
１２ｃ 軸部
１３、２３ 棒状部材
１４ スリーブ
２１ 外周側の棒状部
２２ 内周側の棒状部
２４ 入れ溝

Claims (2)

  1. 外輪の背面に形成された穴内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャと、このプランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置でこのプランジャを抜け止めする棒状部材とを備え、前記棒状部材を前記穴の背面側から螺着可能とした円錐ころ軸受。
  2. 外輪の背面に形成された穴に嵌入されるスリーブと、嵌入されたスリーブ内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャとを備え、前記スリーブの内外周のそれぞれに棒状部を突出させ、前記穴には、前記外周側の棒状部を背面側からバヨネット係合させる入れ溝を形成し、前記外周側の棒状部が係合された状態で、前記プランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置にあり、かつ前記内周側の棒状部がこのプランジャを抜け止めするように設けた円錐ころ軸受。
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