JP2011185395A

JP2011185395A - 軸受取付装置および軸受取付方法

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Publication number: JP2011185395A
Application number: JP2010053083A
Authority: JP
Inventors: Noboru Uehara; 原昇上; Shoichi Kikuchi; 地昇一菊; Shuji Kayama; 山周二加; Takashi Henmi; 見隆邊; Yu Watanabe; 邉裕渡
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2010-03-10
Filing date: 2010-03-10
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】軸受の取付作業の効率を向上させると共に取付後の軸受の品質を維持することができる軸受取付装置を提供する。
【解決手段】本発明による軸受取付装置１０は、軸受１の外輪４の内径よりも小さな外径からなり、軸受１の内輪３の側面３ａに当接自在な先端部１２と、この先端部１２を通って内方に延びる凹部１３とを有する胴体部１１と、この胴体部１１の凹部１３に引き込み自在に設けられたガイド棒２０とを備えている。このうちガイド棒２０は、胴体部１１の先端部１２から突出する突出部２１を有している。この突出部２１は、軸受１の嵌合穴２に挿入自在になっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、嵌合穴を形成する内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に介在された転動体とを有する軸受を、回転軸に取り付けるための軸受取付装置および軸受取付方法に係り、とりわけ、軸受の取付作業の効率を向上させると共に取付後の軸受の品質を維持することができる軸受取付装置および軸受取付方法に関する。

一般に、回転軸が回転する際の摩擦を低減するために、軸受（ベアリング）が用いられている。例えば、オフセット印刷機またはグラビア印刷機等の印刷機には、回転軸４６を含む回転ロール４７が多数用いられており、これらの回転ロール４７を回転自在に支持するためにベアリング４１も多数用いられている（図３参照）。このようなベアリング４１は、経年劣化するため、定期的（例えば、１年〜２年の周期で）に交換することが一般的である。

しかしながら、このような印刷機においては、回転ロール４７の回転がガタつくことを防止するために、回転ロール４７の回転軸４６とベアリング４１との間のはめあい公差をきつくして、回転軸４６とベアリング４１の嵌合穴４２との間に隙間が形成されることを抑制している。このため、回転軸４６にベアリング４１を取り付ける作業が難しくなっている。

このようにはめあい公差をきつくした回転軸とベアリングを取り付けるために、特許文献１乃至４に示すような取付装置が開示されている。

このうち、特許文献１および２においては、ベアリングの内輪に爪鈎（支持桿）の先端部を当接させ、この爪鈎に連結された油圧棒を、機具等に固定されている軸の端面に取り付けて、油圧棒に作用される油圧を利用して、軸にベアリングを押し込むようになっている。また、特許文献３においては、シャフト受台にシャフトをセットし、このシャフトの基端部に臨ませた軸受を、軸受とほぼ同径のキャップを介して、油圧により押圧して、軸受をシャフトに圧入することが示されている。さらに、特許文献４においては、軸の一端を軸受に当てがい、この軸受を保持して、ハンドルを回転させて軸を押圧することにより、軸に軸受を圧入している。

実用新案登録第３０７１９５２号公報実用新案登録第３０９３７１５号公報特開平９−８６６３６号公報実開昭５８−４５０１９号公報

しかしながら、特許文献１乃至４に示す方法では、軸受を取り付けるための装置の構造が複雑であるため、軸受を取り付けるための作業が煩雑になる。このため、このような方法を用いた場合には、上述した印刷機において多数のベアリングを取り付けるために、多くの時間が費やされるという問題がある。

また、ベアリングを油に浸して加熱膨張させて回転軸に取り付ける方法（焼きばめ法）も知られている。しかしながら、この場合においても、多数のベアリングを取り付ける場合には、作業時間が多くなる。

さらに、図４に示すように、ベアリング４１の内輪４３の側面に当て金４８を当接して、この当て金４８を回転軸４６側に押圧して、ベアリング４１を回転軸４６に取り付ける方法（圧入法）も知られている。しかしながら、このような圧入法においては、図５に示すように、回転軸４６がベアリング４１の嵌合穴４２の一部のみに挿入された状態では、当て金４８がベアリング４１の内輪４３からずれて、図示しないシール部、若しくはシールド部（以下、単に、シール部等と記す）、または（シール部等が無い場合には）転動体４５に当たることが考えられる。この場合、シール部等の剛性は低いことから、シール部等は変形し、シール部が転動体４５と接触して、摩擦による異常発熱により回転不良を引き起こす可能性がある。また、当て金４８が転動体４５に直接当たる場合には、転動体４５の表面が損傷し、回転不良が引き起こされる。さらに、当て金４８が外輪４４の内周面に当たる場合には、転動体４５の軌道面を損傷することになり、この場合においても、回転不良が引き起こされる。

また、このような圧入法では、図６に示すように、ベアリング４１の内輪４３が回転軸４６と平行になるように支持し、当て金４８がベアリング４１の内輪４３に当接するように支持し、さらに、当て金４８を押圧するという作業が必要となる。このため、一人で作業することが困難になり、作業効率が低下するという問題もある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、軸受の取付作業の効率を向上させると共に取付後の軸受の品質を維持することができる軸受取付装置および軸受取付方法を提供することを目的とする。

本発明は、嵌合穴を形成する内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に介在された転動体とを有する軸受を、回転軸に取り付けるための軸受取付装置において、軸受の外輪の内径よりも小さな外径からなり、軸受の内輪の側面に当接自在な先端部と、この先端部を通って内方に延びる凹部とを有する胴体部と、この胴体部の凹部に引き込み自在に設けられて、当該胴体部の先端部から突出すると共に軸受の嵌合穴に挿入自在な突出部を有するガイド棒と、を備えたことを特徴とする軸受取付装置である。

本発明による軸受取付装置において、胴体部の凹部内に、弾性部材が設けられ、ガイド棒が、この弾性部材により胴体部から突出する方向に付勢されているようにしてもよい。

本発明による軸受取付装置において、弾性部材が、コイルバネからなるようにしてもよい。

本発明による軸受取付装置において、ガイド棒の突出部の外径が、軸受の内輪の内径よりも小さくなるようにしてもよい。

本発明による軸受取付装置において、片手で把持可能であるようにしてもよい。

本発明による軸受取付装置において、胴体部が、当該胴体部の先端部とは別個に形成された本体部を有しているようにしてもよい。

本発明は、上述した軸受取付装置を用いて、軸受を回転軸に取り付ける軸受取付方法において、軸受の嵌合穴の一部に、ガイド棒の突出部を挿入させる工程と、ガイド棒の突出部が挿入している軸受の嵌合穴の他の部分に、回転軸を嵌合させる工程と、胴体部を回転軸側に押圧して、軸受をガイド棒の突出部から回転軸に移動させる工程と、を備えたことを特徴とする軸受取付方法である。

本発明によれば、軸受の取付作業の効率を向上させると共に、取付後の軸受の品質を維持することができる。

図１は、本発明の実施の形態における軸受取付装置の全体構成を示す概略図。図２（ａ）は、本発明の実施の形態における軸受取付方法において、ガイド棒に軸受を取り付けた状態を示す図。図２（ｂ）は、ガイド棒に取り付けられている軸受を、回転軸にも嵌合させた状態を示す図。図２（ｃ）は、軸受を回転軸に移動させた状態を示す図。図２（ｄ）は、軸受取付装置を軸受から引き離した状態を示す図。図３は、ベアリングが取り付けられた印刷ロールを示す図。図４は、従来の圧入法を示す図。図５は、図４における圧入法において、当て金が、ベアリングの内輪からずれた状態を示す図。図６は、図４における圧入法の作業方法を説明する図。

以下、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態における軸受取付装置（軸受取付治具）および軸受取付方法について説明する。ここで、軸受取付装置１０および軸受取付方法は、嵌合穴２を形成する内輪３と、外輪４と、内輪３と外輪４との間に介在された転動体（玉、またはコロ（図示せず））５とを有する軸受（ベアリング）１を、回転軸６に取り付けるためのものである。ここで、軸受１は、回転軸６に対してしまりばめの状態（JIS 0401-1998）で嵌合されるようになっている。また、回転軸６は、オフセット印刷機またはグラビア印刷機（図示せず）等の回転ロール７の両端から延びている（図２参照）。さらに、図示しないが、ベアリング１の転動体５の軸方向両側に、転動体５の周囲に潤滑剤を保持すると共に、転動体５の周囲に異物が侵入することを防止するためのシール部、またはシールド部（以下、単に、シール部等と記す）が設けられていても良い。なお、このようなシール部等は、内輪３の側面３ａおよび外輪４の側面４ａよりも内側（転動体５側）に配置されている。

まず、図１により軸受取付装置１０の全体構成について説明する。軸受取付装置１０は、軸受１の内輪３の外径と略同一の外径からなり、軸受１の内輪３の側面３ａに当接自在な先端部１２と、この先端部１２を通って軸方向内方に延びる凹部１３とを有する円柱状の胴体部１１と、この胴体部１１の凹部１３に引き込み自在に設けられて、胴体部１１の先端部１２から突出すると共に軸受１の嵌合穴２に挿入自在な突出部２１を有する円柱状のガイド棒２０とを備えている。

このうち、胴体部１１は、先端部（カラー）１２とは別個に形成された本体部１４を有している。このように、カラー１２と本体部１４とを別個に形成することにより、内輪３の外径が異なる軸受１を回転軸６に取り付ける場合には、取り付けようとする軸受１の内輪３の外径と略同一の外径からなるものにカラー１２を取り替えることにより、対応することができる。なお、この本体部１４の外径は、カラー１２の外径よりも大きくなっており、かつ片手で把持可能な外径からなっていることが好ましい。

胴体部１１のカラー１２は、ガイド棒２０の突出部２１が貫通する貫通穴１５を有し、リング状に形成されている。この貫通穴１５は、胴体部１１の凹部１３の一部を構成している。

ガイド棒２０の突出部２１の外径が、軸受１の内輪３の内径よりも小さいことが好ましい。とりわけ、軸受１の嵌合穴２とガイド棒２０の突出部２１とがすきまばめの状態（JIS 0401-1998）で嵌合されるように、突出部２１の外径が決められていることが好ましい。このことにより、突出部２１に軸受１を挿入させた場合に、突出部２１と内輪３との間に、確実に隙間を形成することができ、軸受１の嵌合穴２に、ガイド棒２０の突出部２１を容易に嵌合することができる。一方、すきまばめの状態とすることにより、軸受１の嵌合穴２とガイド棒２０の突出部２１との間の隙間を低減して、ガイド棒２０の突出部２１に挿入された軸受１を、回転軸６に確実に案内させて容易に嵌合させることができる。

また、ガイド棒２０は、胴体部１１の凹部１３に、摺動自在となっている。なお、本実施の形態においては、図１にも示されているように、ガイド棒２０は、その突出部２１を含めて全体が均一の外径からなっている。

胴体部１１の凹部１３に、弾性部材（コイルバネ）３０が設けられている。すなわち、コイルバネ３０は、凹部１３の底面１３ａと、ガイド棒２０の基端面２０ａとの間に介在されており、このコイルバネ３０により、ガイド棒２０は、胴体部１１から突出する方向に付勢されている。また、コイルバネ３０は、胴体部１１の凹部１３に案内されるように構成されていることが好ましい。このことにより、ガイド棒２０を胴体部１１の凹部１３にスムースに引き込ませることができる。なお、本実施の形態においては、凹部１３の底面１３ａが平坦状に形成されているが、このことに限られることはなく、コイルバネ３０が保持可能であれば、加工性を考慮して、任意の形状とすることができる。

このようにして構成された軸受取付装置１０は、片手で把持可能になっている。例えば、軸受１の嵌合穴２の穴径がφ２０ｍｍの場合に、胴体部１１の外径をφ３０ｍｍ程度とすることにより、図１に示すような軸受取付装置１０を、片手で把持可能とすることができる。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。

まず、図１に示す軸受取付装置１０の組立方法について説明する。

まず、胴体部１１の凹部１３に、コイルバネ３０が挿入される。次に、このコイルバネ３０が挿入された凹部１３にガイド棒２０が挿入される。この場合、コイルバネ３０により、ガイド棒２０が胴体部１１から突出する方向に付勢され、ガイド棒２０の突出部２１が、胴体部１１の本体部１４から突出する。その後、カラー１２の貫通穴１５にガイド棒２０の突出部２１を貫通させて、カラー１２が、ガイド棒２０の突出部２１に取り付けられる。この場合においても、ガイド棒２０の突出部２１は、カラー１２から突出するようになっている。

次に、このようにして組み立てられた軸受取付装置１０を用いて、回転軸６に軸受１を取り付ける方法、すなわち軸受取付方法について説明する。

まず、図２（ａ）に示すように、軸受１の嵌合穴２の一部にガイド棒２０の突出部２１が挿入される。この場合、ガイド棒２０の突出部２１の外径は、軸受１の嵌合穴２の一部（嵌合穴２のうち胴体部１１側の部分）に、すきまばめの状態で嵌合される。このことにより、軸受１の嵌合穴２に、ガイド棒２０の突出部２１を容易に嵌合させることができる。

次に、図２（ｂ）に示すように、ガイド棒２０の突出部２１に挿入されている軸受１の嵌合穴２の他の部分（嵌合穴２のうち回転軸６側の部分）に、回転軸６が嵌合される。ここで、上述したように、ガイド棒２０の突出部２１が軸受１の嵌合穴２に対してすきまばめの状態で嵌合されているため、軸受１の嵌合穴２とガイド棒２０の突出部２１との間の隙間が低減されている。このことにより、ガイド棒２０により軸受１を回転軸６に確実に案内することができ、軸受１を回転軸６に容易に嵌合させることができる。

次に、胴体部１１の本体部１４が、回転軸６側に押圧されて、軸受１をガイド棒２０の突出部２１から回転軸６に移動させる。

この場合、まず、胴体部１１のカラー１２が軸受１の内輪３の側面３ａに当接する。この状態において本体部１４が押圧され、カラー１２を介して軸受１が押圧される。このことにより、軸受１を、ガイド棒２０と共に回転軸６側に移動させる（押し込む）ことができる。

その後、ガイド棒２０の先端面２０ｂが、回転軸６の端面６ａに当接する。この状態において、さらに胴体部１１の本体部１４が押圧され、ガイド棒２０が胴体部１１の凹部１３に引き込まれると同時に、軸受１がカラー１２を介して押圧される。この間、コイルバネ３０は圧縮され、ガイド棒２０の突出部２１は、凹部１３に引き込まれる。このことにより、軸受１が、ガイド棒２０の突出部２１から回転軸６側に移動することができる（図２（ｃ）参照）。この場合、軸受１の内輪３および外輪４の側面３ａ、４ａが、回転軸６の端面６ａと略同一となっている。

次に、図２（ｄ）に示すように、軸受取付装置１０が、回転軸６から引き離される。このようにして、回転軸６に軸受１が取り付けられる。この場合、ガイド棒２０の突出部２１は、コイルバネ３０の付勢力により、カラー１２から突出する。

このように本実施の形態によれば、軸受１を回転軸６に取り付ける際、軸受１の嵌合穴２の一部にガイド棒２０の突出部２１が挿入され、この軸受１の嵌合穴２の他の部分に回転軸６が嵌合され、その後、胴体部１１の本体部１４が回転軸６側に押圧される。このことにより、ガイド棒２０の突出部２１に嵌合されていた軸受１を回転軸６に移動させて、軸受１を回転軸６に容易に取り付けることができる。この場合、回転ロール７に軸受１を取り付ける作業を１人で行うこともできる。このため、軸受１の取付作業の効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、胴体部１１のカラー１２の外径が、軸受１の内輪３の外径と略同一の外径からなっている。このことにより、胴体部１１の本体部１４を押圧している間、カラー１２は、軸受１の内輪３の側面３ａのみに当接し、カラー１２が、軸受１の転動体５またはシール部等に当たり、転動体５またはシール部等が損傷することを防止することができる。このため、回転軸６に取り付けられた軸受１の品質を維持することができる。

以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能であり、さらに、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。以下、代表的な変形例について説明する。

本実施の形態においては、胴体部１１のカラー１２の外径が、軸受１の内輪３の外径と略同一の外径からなっている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、カラー１２の外径は、軸受１の外輪４の内径よりも小さければ良い。この場合においても、軸受１の転動体５またはシール部等は、内輪３の側面３ａおよび外輪４の側面４ａよりも内側に配置されているため、胴体部１１の本体部１４を押圧している間、カラー１２が軸受１の転動体５またはシール部等に当たることを防止することができる。

また、本実施の形態においては、胴体部１１のカラー１２と本体部１４とは別個に形成されている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、カラー１２と本体部１４とが一体に形成されるようにしても良い。

また、本実施の形態においては、胴体部１１のカラー１２の外径と本体部１４の外径とが異なる例について説明したが、このことに限られることはなく、本体部１４の外径を、カラー１２の外径と略同一にしても良い。

また、本実施の形態においては、胴体部１１の本体部１４が、円柱状に形成されている例について説明したが、このことに限られることはなく、本体部１４は任意の形状とすることができる。

また、本実施の形態においては、軸受取付装置１０が片手で把持可能になっている例について説明したが、軸受１のサイズに応じて、両手で把持可能に構成しても良い。

また、本実施の形態においては、ガイド棒２０が、その全体に亘って、同一の外径からなっている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ガイド棒２０が、突出部２１と、この突出部２１に一体に形成され、組立状態においてコイルバネ３０側に配置される基部（図示せず）とを有し、この基部が、突出部２１よりも大きな外径を有し、胴体部１１の凹部１３に摺動自在に構成されていても良い。この場合においても、胴体部１１を押圧する際、ガイド棒２０を胴体部１１の凹部１３にスムースに引き込ませることができる。

また、本実施の形態においては、ガイド棒２０の突出部２１が、軸受１の嵌合穴２に対してすきまばめの状態で嵌合される例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ガイド棒２０の突出部２１に軸受１が挿入可能であれば、突出部２１の外径は限定されることはない。

さらに、本実施の形態においては、胴体部１１の本体部１４、コイルバネ３０、およびガイド棒２０が、それぞれ別個に構成されている例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、例えば、コイルバネ３０を本体部１４の凹部１３、またはガイド棒２０に予め固定させていても良い。

１軸受
２嵌合穴
３内輪
３ａ側面
４外輪
４ａ側面
５転動体
６回転軸
６ａ端面
７回転ロール
１０軸受取付装置
１１胴体部
１２カラー（先端部）
１３凹部
１３ａ底面
１４本体部
１５貫通穴
２０ガイド棒
２０ａ基端面
２０ｂ先端面
２１突出部
３０コイルバネ
４１ベアリング
４２嵌合穴
４３内輪
４４外輪
４５転動体
４６回転軸
４７回転ロール
４８当て金

Claims

嵌合穴を形成する内輪と、外輪と、内輪と外輪との間に介在された転動体とを有する軸受を、回転軸に取り付けるための軸受取付装置において、
軸受の外輪の内径よりも小さな外径からなり、軸受の内輪の側面に当接自在な先端部と、この先端部を通って内方に延びる凹部とを有する胴体部と、
この胴体部の凹部に引き込み自在に設けられて、当該胴体部の先端部から突出すると共に軸受の嵌合穴に挿入自在な突出部を有するガイド棒と、を備えたことを特徴とする軸受取付装置。
胴体部の凹部内に、弾性部材が設けられ、
ガイド棒が、この弾性部材により胴体部から突出する方向に付勢されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受取付装置。
弾性部材が、コイルバネからなることを特徴とする請求項２に記載の軸受取付装置。
ガイド棒の突出部の外径が、軸受の内輪の内径よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の軸受取付装置。
片手で把持可能であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の軸受取付装置。
胴体部が、当該胴体部の先端部とは別個に形成された本体部を有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の軸受取付装置。
請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受取付装置を用いて、軸受を回転軸に取り付ける軸受取付方法において、
軸受の嵌合穴の一部に、ガイド棒の突出部を挿入させる工程と、
ガイド棒の突出部が挿入している軸受の嵌合穴の他の部分に、回転軸を嵌合させる工程と、
胴体部を回転軸側に押圧して、軸受をガイド棒の突出部から回転軸に移動させる工程と、を備えたことを特徴とする軸受取付方法。