JP2015182177A - 円錐ころ軸受の軸組込み装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内輪の小鍔部の端面にアイボルトを固定することなく、内輪アッセンブリを吊り下げることができる円錐ころ軸受の軸組込み装置を提供する【解決手段】 昇降可能に設けられるクランプアーム支持体１１と、このクランプアーム支持体１１に開閉自在に設けられる複数のクランプアーム１２と、このクランプアーム１２に設けられた、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に挿入可能なクランプ爪１３とを備え、クランプアーム１２を閉じてクランプ爪１３によって内輪２１の小鍔部２１ｃを把持した状態で内輪アッセンブリ２１を吊り上げて内輪２１の軸孔に軸を組み込むことができるようにした。【選択図】図２

Description

この発明は、鉄鋼圧延機や風力発電装置等に使用される、特に大型の円錐ころ軸受を、回転軸や主軸等の軸に組込む際に使用する円錐ころ軸受の軸組込み装置に関するものである。

大型の円錐ころ軸受を軸に組み込む場合、特許文献１に示すように、内輪と、内輪の外周円錐軌道面に配置された複数の円錐ころと、この円錐ころが内輪から離脱しないように円錐ころを保持する保持器とからなる内輪アッセンブリと、外輪とを別々に軸に組み込む方法が一般的である。

特許文献１に示す内輪アッセンブリを軸に組み込む従来の方法は、内輪の外周円錐軌道面の軸方向の小径側に位置する小鍔部を上方に向け、この内輪の小鍔部の端面に設けたタップ穴にアイボルトを螺合し、アイボルトに吊り上げチェーンを取付けて、内輪アッセンブリを吊り上げて軸に組み込むという方法である。

また、特許文献２には、内輪アッセンブリを吊り上げチェーンによって吊り上げる際に、内輪の外周円錐軌道面の軸方向の大径側に位置する大鍔部の下面に、複数の支持軸によって支持するようにした、円錐ころ軸受の軸組込み装置が紹介されている。

特開平８−２１９１６５号公報 特開２００６−３２２５４８号公報

ところが、内輪の小鍔部の端面に設けたタップ穴にアイボルトを螺合し、アイボルトに吊り上げチェーンを取付けて内輪アッセンブリを吊り上げるという従来の方法は、内輪の小鍔部の端面にタップ穴を加工する必要があり、タップ穴の加工位置によっては、アイボルトの頭部分が内輪内径面側に突出して軸と干渉したり、アイボルトの螺合を完全に行えなかったりすることがある。

また、円錐ころ軸受の負荷容量の増大をさせるために、円錐ころを大型化すると、内輪の小鍔部端面が幅狭となり、内輪の小鍔部端面に端面にタップ穴を設ける位置が制限されることが起こり得るし、場合によってはタップ穴自体を設けることが困難になることが生じる。

そこで、この発明は、内輪の小鍔部の端面にアイボルトを固定することなく、内輪アッセンブリを吊り下げることができる円錐ころ軸受の軸組込み装置を提供することを課題とするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、外周円錐軌道面と、この外周円錐軌道面の軸方向の大径側に位置する大鍔部と、外周円錐軌道面の軸方向の小径側に位置する小鍔部と、軸心に軸孔とを有する内輪と、この内輪の外周円錐軌道面に配置された複数の円錐ころと、この円錐ころが内輪から離脱しないように円錐ころを保持する保持器とからなる内輪アッセンブリを吊り上げて軸に組み込む円錐ころ軸受の軸組込み装置を次のように構成したものである。
即ち、この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置は、昇降可能に設けられるクランプアーム支持体と、このクランプアーム支持体に開閉自在に設けられる複数のクランプアームと、このクランプアームに設けられた、内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に挿入可能なクランプ爪とを備え、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に位置させた状態でクランプアームを閉じてクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持し、このクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持した状態で内輪アッセンブリを吊り上げて内輪の軸孔に軸を組み込むことを特徴とする。

この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置は、以上のように、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に位置させた状態でクランプアームを閉じてクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持し、このクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持した状態で内輪アッセンブリを吊り上げて内輪の軸孔に軸を組み込むことができるので、従来のように、内輪の小鍔部にアイボルトを固定するためのタップ穴を設ける必要がない。

したがって、円錐ころ軸受の負荷容量の増大をさせるために、円錐ころを大型化して内輪の小鍔部端面が幅狭となっても、内輪の小鍔部端面に端面にタップ穴を設けることなく、円錐ころ軸受の吊り上げて軸組込みを行うことができる。

この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置の第１の実施形態を内輪アッセンブリの上方に配置した状態を示す正面図である。 図１の斜視図である。 図１の平面図である。 図３のＡ−Ａ線の断面図である。 クランプアームを開いた状態を示す断面図である クランプアームを開き、軸組込み装置を下降させてクランプアームの下端のクランプ爪を、内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に位置させた状態を示す断面図である。 図６の状態からクランプアームを閉じ、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に嵌め入れた状態を示す断面図である。 この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置の第２の実施形態においてクランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に嵌め入れた状態を示す斜視図である。 図８の正面図である。 図９の平面図である。 図１０のＢ−Ｂ線の断面図である。 図１１の状態からクランプアームを開いた状態を示す断面図である 図１２の状態から軸組込み装置を上昇させた断面図である。 この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置の第３の実施形態においてクランプ爪を開いた状態を示す断面図である。 この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置の第３の実施形態においてクランプ爪を開き、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間位置まで下降させた状態を示す断面図である。 この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置の第３の実施形態において図１５の状態からクランプ爪を閉じ、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に嵌め入れた状態を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜図７は、この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置１０の第１の実施形態を示している。

この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置１０は、円錐ころ軸受の内輪アッセンブリ２０の上方に設置され、内輪アッセンブリ２０を軸に組み込む際に、内輪アッセンブリ２０を上方からクランプして吊り上げる装置である。

この発明に係る円錐ころ軸受の軸組込み装置１０によってクランプする内輪アッセンブリ２０は、内輪２１と、この内輪２１の外周円錐軌道面２１ａに配置された複数の円錐ころ２２と、この円錐ころ２２が内輪２１から離脱しないように円錐ころ２２を保持する保持器２３とからなり、内輪２１の外周円錐軌道面２１ａの軸方向の大径側に大鍔部２１ｂを有し、外周円錐軌道面２１ａの軸方向の小径側に小鍔部２１ｃを有し、図１〜図７に示すように、小鍔部２１ｃ側を上にした状態で、円錐ころ軸受の軸組込み装置１０によってクランプされて吊り上げられる。

円錐ころ軸受の軸組込み装置１０は、昇降可能に設けられるクランプアーム支持体１１と、このクランプアーム支持体１１に開閉自在に設けられる複数のクランプアーム１２と、このクランプアーム１２に設けられた、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に挿入可能なクランプ爪１３とを備える。

クランプアーム支持体１１は、環状に形成され、外周を３等分した位置にクランプアーム１２を開閉自在に支持するブラケット１１ａを設けている。また、クランプアーム支持体１１の上面には、電動あるいは油圧等の昇降機構（図示せず）によって昇降する昇降軸１１ｂが設けられている。

クランプアーム１２は、クランプアーム支持体１１のブラケット１１ａに、回動軸１１ｃによって回動可能に取付けられ、ブラケット１１ａに設けたバネ１１ｄによってクランプアーム１２の下端が、環状のクランプアーム支持体１１の中心軸に向かって閉じる方向に付勢されている。そして、図５及び図６に示すように、クランプアーム１２の上方を中心方向に、バネ１１ｄの付勢力よりも強い力Ｆを加えることによって、バネ１１ｄが撓んでクランプアーム１２の下端が外方に向かって開くようになっている。

軸組込み装置１０のクランプアーム１２によって内輪アッセンブリ２０を吊り上げるには、まず、図５に示すように、クランプアーム１２の上方をバネ１１ｄの付勢力よりも強い力Ｆで外側から押して、クランプアーム１２の下端を外方に開き、その状態で、図６に示すように、クランプアーム支持体１１を昇降軸１１ｂによって下降させて、クランプアーム１２の下端のクランプ爪１３を、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に位置させる。

この状態で、図７に示すように、クランプアーム１２の上方をバネ１１ｄの付勢力よりも強い力Ｆで外側から押す力を解除して、バネ１１ｄの付勢力を復帰させると、クランプアーム１２の下端が中心軸方向に閉じて、クランプアーム１２の下端のクランプ爪１３が内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に嵌って、クランプ爪１３が内輪２１の小鍔部２１ｃを把持した状態になる。

クランプ爪１３が内輪２１の小鍔部２１ｃを把持した状態で、クランプアーム支持体１１を昇降軸１１ｂによって上昇させることによって、内輪アッセンブリ２０を吊り上げることができるので、この状態で、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の軸孔への軸の挿入が可能となる。

クランプ爪１３によって内輪２１の小鍔部２１ｃを把持するためには、内輪２１の小鍔部２１ｃを把持するクランプ爪１３の間隔ａを、図５に示すクランプアーム１２の下端のクランプ爪１３を開いた状態で、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃの外径寸法ｂよりも広く設定し、図６に示すように、内輪２１の小鍔部２１ｃを把持するクランプ爪１３が内輪２１の小鍔部２１ｃを通過して内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に位置させることができるようにする。そして、図４又は図７に示すクランプアーム１２の下端のクランプ爪１３を閉じた状態におけるクランプ爪１３の間隔ａは、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃの外径寸法ｂよりも狭くなるように設定し、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃにクランプ爪１３を引っ掛けて、内輪アッセンブリ２０の吊り上げを可能にしている。

次に、図８〜図１３は、クランプアーム１２の開閉機構を備える円錐ころ軸受の軸組込み装置１０の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

この第２の実施形態のクランプアーム１２の開閉機構は、クランプアーム支持体１１の下面に、クランプアーム支持体１１に対して昇降可能な開閉リング１４を設けている。

この開閉リング１４は、図８、図９及び図１１に示すように、上昇した状態でクランプアーム支持体１１の下面に当接し、この状態において開閉リング１４の下端外径部がクランプアーム１２の下端の内径面に当たらない位置にあり、ブラケット１１ａに設けたバネ１１ｄによってクランプアーム１２の下端が、環状のクランプアーム支持体１１の中心軸に向かって閉じる方向に付勢されている。

そして、開閉リング１４は、図１２及び図１３に示すように、昇降軸１７によってクランプアーム支持体１１の下方に下降可能になっており、開閉リング１４が下降した状態で開閉リング１４の下端外径部がクランプアーム１２の下端の内径面を外側に押して、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃにクランプ爪１３が引っ掛かからない位置まで広げられる。

この第２の実施形態の円錐ころ軸受の軸組込み装置１０は、図８、図９及び図１１に示すように、開閉リング１４が下降した状態でクランプ爪１３が、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に嵌って、クランプ爪１３が内輪２１の小鍔部２１ｃを把持した状態になり、この状態で内輪アッセンブリ２０の吊り上げが可能になる。

次に、図１４〜図１６は、円錐ころ軸受の軸組込み装置１０の第３の実施形態を示している。

この第３の実施形態は、内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に挿し込むクランプ爪１３を、内径側に向かって広がる内径側テーパ部１２ａと外径側に向かって広がる外径側テーパ部１２ｂとを有するクランプアーム１２の下端に設け、このクランプアーム１２の開閉を、外周面にクランプアーム１２の内径側テーパ部１２ａと係合する外周テーパ面１５ａを有する内径側円板１５と、内周面にクランプアーム１２の外径側テーパ部１２ｂと係合する内周テーパ面１６ａを有する外径側円板１６の上下動によって行うようにしており、内径側円板１５と外径側円板１６とがクランプアーム支持体１１を構成している。

クランプアーム１２の開閉は、クランプアーム１２の内径側テーパ部１２ａ及び外径側テーパ部１２ｂと、内径側円板１５の外周テーパ面１５ａ及び外径側円板１６の内周テーパ面１６ａとの位置関係を次のように規定することにより行う。

内径側円板１５と外径側円板１６は、それぞれ上下動可能に設けられ、図１４に示すように、内径側円板１５を上昇させ、外径側円板１６を下降させると、内径側円板１５の外周テーパ面１５ａがクランプアーム１２の内径側テーパ部１２ａを外側に押すので、これによりクランプアーム１２が外側に広がる。

このクランプアーム１２を外側に広げた状態で、図１５に示すように、内径側円板１５と外径側円板１６の位置を保持しながら、内径側円板１５と外径側円板１６を下降させると、クランプアーム１２の下端のクランプ爪１３が内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に位置させることができる。

そして、クランプ爪１３が内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃと円錐ころ２２の小径側の端面との間の隙間に位置させた図１５の状態から、図１６に示すように、内径側円板１５を押し下げ、外径側円板１６を引き上げると、外径側円板１６の内周テーパ面１６ａがクランプアーム１２の外径側テーパ部１２ｂを内側に押してクランプアーム１２が閉じ、クランプアーム１２の下端のクランプ爪１３が内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃを把持する。

クランプ爪１３が内輪アッセンブリ２０の内輪２１の小鍔部２１ｃを把持した状態で、内径側円板１５と外径側円板１６を上昇させることにより、内輪アッセンブリ２０の吊り上げを行うことができる。

１０ ：軸組込み装置
１１ ：クランプアーム支持体
１１ａ ：ブラケット
１１ｂ ：昇降軸
１１ｃ ：回動軸
１１ｄ ：バネ
１２ ：クランプアーム
１２ａ ：内径側テーパ部
１２ｂ ：外径側テーパ部
１３ ：クランプ爪
１４ ：開閉リング
１５ ：内径側円板
１５ａ ：外周テーパ面
１６ ：外径側円板
１６ａ ：内周テーパ面
１７ ：昇降軸
２０ ：内輪アッセンブリ
２１ ：内輪
２１ａ ：外周円錐軌道面
２１ｂ ：大鍔部
２１ｃ ：小鍔部
２２ ：円錐ころ
２３ ：保持器

Claims (4)

1. 外周円錐軌道面と、この外周円錐軌道面の軸方向の大径側に位置する大鍔部と、外周円錐軌道面の軸方向の小径側に位置する小鍔部と、軸心に軸孔とを有する内輪と、この内輪の外周円錐軌道面に配置された複数の円錐ころと、この円錐ころが内輪から離脱しないように円錐ころを保持する保持器とからなる内輪アッセンブリを吊り上げて軸に組み込む円錐ころ軸受の軸組込み装置であって、昇降可能に設けられるクランプアーム支持体と、このクランプアーム支持体に開閉自在に設けられる複数のクランプアームと、このクランプアームに設けられた、内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に挿入可能なクランプ爪とを備え、クランプ爪を内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に位置させた状態でクランプアームを閉じてクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持し、このクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持した状態で内輪アッセンブリを吊り上げて内輪の軸孔に軸を組み込むことを特徴とする円錐ころ軸受の軸組込み装置。
2. 前記クランプアーム支持体とクランプアームとの間に、クランプアームの下端を中心軸の方向に付勢させるバネを設けた請求項１記載の円錐ころ軸受の軸組込み装置。
3. クランプアーム支持体の下面に、クランプアーム支持体に対して昇降可能な開閉リングを設け、この開閉リングを上昇させてクランプアーム支持体の下面に当接させた状態において、開閉リングの下端外径部がクランプアームの下端の内径面に当たらない位置にあって、バネによってクランプアームの下端がクランプアーム支持体の中心軸に向かって閉じる方向に付勢され、この状態でクランプアームが閉じられてクランプ爪によって内輪の小鍔部を把持することができ、開閉リングを下降させて開閉リングの下端外径部がクランプアームの下端の内径面を外側に押すことにより、内輪アッセンブリの内輪の小鍔部にクランプ爪が引っ掛かからない位置まで広げてクランプ爪による内輪の小鍔部の把持を解除することを特徴とする請求項２記載の円錐ころ軸受の軸組込み装置。
4. 内輪アッセンブリの内輪の小鍔部と円錐ころの小径側の端面との間の隙間に挿し込むクランプ爪を、内径側に向かって広がる内径側テーパ部と外径側に向かって広がる外径側テーパ部とを有するクランプアームの下端に設け、このクランプアームを支持するクランプアーム支持体を、外周面にクランプアームの内径側テーパ部と係合する外周テーパ面を有する内径側円板と、内周面にクランプアームの外径側テーパ部と係合する内周テーパ面を有する外径側円板とによって構成し、この内径側円板と外径側円板とを互いに昇降可能に設け、この内径側円板と外径側円板との昇降によりクランプアームの下端のクランプ爪の開閉を行うことを特徴とする請求項１記載の円錐ころ軸受の軸組込み装置。

Images