JP2022103762A - Roller restriction jig and shrink-fit method of inner ring assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ころ拘束治具、および内輪組立品の焼き嵌め方法に関し、より詳細には、内輪、複数の円筒ころおよび保持器の組立品(内輪組立品)を誘導加熱する際に、内輪組立品の外周に嵌合されるころ拘束治具、およびころ拘束治具を用いて実施される内輪組立品の焼き嵌め方法に関する。 The present invention relates to a roller restraining jig and a method for shrink-fitting an inner ring assembly. The present invention relates to a roller restraint jig fitted to the outer periphery of the product, and a method of shrink-fitting an inner ring assembly carried out using the roller restraint jig.
転がり軸受の一種である円筒ころ軸受は、大きなラジアル荷重の作用下で高速回転する軸(例えば、変速機、減速機、工作機械等の主軸)を回転自在に支持する用途において好適に使用される。例えば、下記の特許文献1には、内周面に円筒状の外側軌道面を有する外輪と、外周面に円筒状の内側軌道面を有する内輪と、外側軌道面と内側軌道面の間に配された複数の円筒ころと、複数の円筒ころのそれぞれを回転(転動)可能な状態で保持する保持器とを備え、保持器が、もみ抜き保持器とも称される金属材料の削り出し品(機械加工品)で構成された円筒ころ軸受が記載されている。この場合、外輪、内輪および円筒ころは、機械的強度や耐摩耗性等に優れた鋼材で作製される一方、保持器は、加工性やなじみ性等に優れた黄銅等の銅材で作製される。
Cylindrical roller bearings, which are a type of rolling bearing, are suitably used in applications that rotatably support shafts that rotate at high speed under the action of large radial loads (for example, spindles of transmissions, reduction gears, machine tools, etc.). .. For example, in
円筒ころ軸受の内輪を回転軸に固定するための手段として、いわゆる焼き嵌めを採用する場合がある(例えば、特許文献1)。焼き嵌めは、例えば以下のようにして行われる。
(1)未加熱状態での回転軸に対するはめあいがJIS B 0401に規定の「しまりばめ」となる軸孔を有する内輪を加熱して熱膨張させることにより、軸孔を、回転軸を滑らかに挿入し得る程度まで拡径させる。なお、内輪全体を均一に加熱し得る限りにおいて内輪の加熱方法に制約はないが、加熱効率に優れる(加熱時間が短くて済む)、温度制御を容易にかつ精度良く行い得る、環境負荷が小さい、などという数々のメリットがある誘導加熱を採用する場合が多い。
(2)次いで、拡径状態の軸孔に回転軸を挿入してから、内輪を冷却して軸孔を縮径させ、内輪の内周面を回転軸の外周面に固着させる。
As a means for fixing the inner ring of the cylindrical roller bearing to the rotating shaft, so-called shrink fitting may be adopted (for example, Patent Document 1). The shrink fitting is performed, for example, as follows.
(1) By heating and thermally expanding the inner ring having the shaft hole whose fit to the rotating shaft in the unheated state is the "tightening fit" specified in JIS B 0401, the shaft hole is made smooth by the rotating shaft. Increase the diameter to the extent that it can be inserted. There are no restrictions on the heating method of the inner ring as long as the entire inner ring can be heated uniformly, but the heating efficiency is excellent (the heating time is short), the temperature can be controlled easily and accurately, and the environmental load is small. In many cases, induction heating, which has many merits such as, is adopted.
(2) Next, after inserting the rotating shaft into the shaft hole in the expanded diameter state, the inner ring is cooled to reduce the diameter of the shaft hole, and the inner peripheral surface of the inner ring is fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft.
ところで、例えば、内輪に、内側軌道面の軸方向両側に円筒ころと軸方向で係合可能な環状の鍔部が設けられた、いわゆる両鍔付き内輪が採用される円筒ころ軸受を変速機等に装着する際には、内輪単体ではなく、内輪、複数の円筒ころおよび保持器(上記のもみ抜き保持器。以下同様。)の組立品(内輪組立品)を回転軸に対して焼き嵌めする場合がある。この場合には、内輪組立品を誘導加熱するのに伴い、内輪のみならず円筒ころおよび保持器も誘導加熱されることになるが、上記のように、鋼製の内輪および円筒ころが採用される一方、黄銅製の保持器が採用される場合には、相対的に線膨張係数が大きい黄銅製の保持器の膨張・収縮量が内輪および円筒ころの膨張・収縮量に比べて大きくなる。このように、保持器が内輪および円筒ころに比べて大きく膨張・収縮すると、保持器のポケット部に収容された円筒ころがポケット部に噛み込まれて滑らかに回転することができない状態(固渋状態)となり、所望の軸受性能を発揮できなくなるおそれがある。 By the way, for example, a transmission or the like is a cylindrical roller bearing in which a so-called inner ring with both flanges is adopted, in which an annular flange portion that can be engaged with a cylindrical roller in the axial direction is provided on both sides of the inner race surface in the axial direction. When mounting on the inner ring, not the inner ring alone, but the inner ring, multiple cylindrical rollers, and the assembly (inner ring assembly) of the cage (the above-mentioned machined cage; the same shall apply hereinafter) are shrink-fitted to the rotating shaft. In some cases. In this case, as the inner ring assembly is induced and heated, not only the inner ring but also the cylindrical roller and the cage are induced and heated. As described above, the steel inner ring and the cylindrical roller are adopted. On the other hand, when a copper cage is adopted, the expansion / contraction amount of the copper cage having a relatively large linear expansion coefficient is larger than the expansion / contraction amount of the inner ring and the cylindrical roller. In this way, when the cage expands and contracts more than the inner ring and the cylindrical roller, the cylindrical roller housed in the pocket portion of the cage is bitten by the pocket portion and cannot rotate smoothly (hard astringency). There is a risk that the desired bearing performance will not be exhibited.
特に、保持器のポケット部に収容された円筒ころが径方向外側に脱落するのを防止するために、ポケット部に収容された円筒ころと径方向で係合可能な係合片が保持器に設けられる場合(内輪組立品の組立時に保持器のポケット部に対して円筒ころがかち込まれる場合)には、内輪組立品を誘導加熱した際に上記の固渋問題が生じ易い。 In particular, in order to prevent the cylindrical roller housed in the pocket part of the cage from falling off radially outward, an engaging piece that can be radially engaged with the cylindrical roller housed in the pocket part is attached to the cage. If it is provided (when a cylindrical roller is inserted into the pocket of the cage when assembling the inner ring assembly), the above-mentioned astringency problem is likely to occur when the inner ring assembly is induced and heated.
上記の実情に鑑み、本発明は、例えば内輪組立品を回転軸に焼き嵌めするにあたって内輪組立品を誘導加熱した際に、上記の固渋問題が生じる可能性を可及的に減じ得る技術手段を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is a technical means capable of reducing the possibility of the above-mentioned astringency problem as much as possible when the inner ring assembly is induced and heated, for example, when the inner ring assembly is shrink-fitted onto a rotating shaft. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明では、内側軌道面およびその軸方向両側に設けられた環状の鍔部を有する鋼製の内輪の外周に、複数のポケット部のそれぞれに鋼製の円筒ころを収容した黄銅製のもみ抜き保持器を組み付けてなる内輪組立品であって、ポケット部に収容された円筒ころと径方向で係合する係合片がもみ抜き保持器に設けられた上記内輪組立品を誘導加熱する際に、上記内輪組立品の外周に嵌合される絶縁材料製の治具であって、各ポケット部に収容された円筒ころを径方向内側に加圧することにより、各円筒ころを係合片とは非接触の状態で拘束する環状のころ拘束面を有することを特徴とするころ拘束治具を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, in the present invention, a steel cylindrical roller is provided on each of a plurality of pocket portions on the outer periphery of a steel inner ring having an annular flange portion provided on the inner raceway surface and both sides thereof in the axial direction. It is an inner ring assembly formed by assembling a brass punching cage that accommodates the above-mentioned inner ring, and the above-mentioned inner ring is provided with an engaging piece that engages radially with the cylindrical roller accommodated in the pocket portion. A jig made of an insulating material that is fitted to the outer periphery of the inner ring assembly when the assembly is induced and heated. By pressurizing the cylindrical rollers housed in each pocket portion inward in the radial direction, each Provided is a roller restraining jig characterized by having an annular roller restraining surface for restraining a cylindrical roller in a non-contact state with an engaging piece.
上記のころ拘束治具を外嵌した状態で内輪組立品を誘導加熱すると、もみ抜き保持器(保持器)の各ポケット部に収容された円筒ころを径方向内側に加圧した状態、つまり円筒ころと保持器に設けられた係合片とを非接触の状態で内輪組立品を誘導加熱することができる。そのため、内輪組立品を誘導加熱するのに伴って保持器が円筒ころ(および内輪)よりも大きく熱膨張しても、保持器のポケット部に収容された円筒ころが係合片に噛み込まれて滑らかに回転することができない固渋状態に陥るのを可及的に防止することができる。 When the inner ring assembly is induced and heated with the roller restraint jig fitted on the outside, the cylindrical roller housed in each pocket of the punching cage (retainer) is pressurized inward in the radial direction, that is, the cylinder. The inner ring assembly can be induced and heated in a non-contact state between the roller and the engaging piece provided on the cage. Therefore, even if the cage expands more than the cylindrical roller (and inner ring) due to induction heating of the inner ring assembly, the cylindrical roller housed in the pocket of the cage is bitten by the engaging piece. It is possible to prevent as much as possible from falling into a hard state where it cannot rotate smoothly.
ころ拘束面は、径一定の円筒面に形成することができる他、軸方向一方側から他方側に向けて漸次縮径したテーパ状に形成することもできる。 The roller restraint surface can be formed as a cylindrical surface having a constant diameter, or can be formed in a tapered shape in which the diameter is gradually reduced from one side in the axial direction to the other side.
ころ拘束治具には、軸方向一方側から他方側に向けて漸次縮径したテーパ状をなし、ころ拘束面(テーパ状のころ拘束面)よりも軸方向に対する傾斜角が大きい環状のころ案内面を設けても良く、この場合には、ころ案内面の軸方向他方側の端部をころ拘束面の軸方向一方側の端部に接続するのが好ましい。このようなころ案内面が設けられていれば、内輪組立品に対するころ拘束治具の嵌合作業性を高め、ころ拘束面を内輪組立品を構成する円筒ころの外周に精度良く配置することができる。 The roller restraint jig has a tapered shape with a gradually reduced diameter from one side in the axial direction to the other side, and an annular roller guide having a larger inclination angle in the axial direction than the roller restraint surface (tapered roller restraint surface). A surface may be provided, and in this case, it is preferable to connect the end of the roller guide surface on the other side in the axial direction to the end of the roller restraint surface on the other side in the axial direction. If such a roller guide surface is provided, the fitting workability of the roller restraint jig with respect to the inner ring assembly can be improved, and the roller restraint surface can be accurately arranged on the outer periphery of the cylindrical roller constituting the inner ring assembly. can.
以上の構成を有するころ拘束治具は、絶縁材料で作製されている関係上、直接的に誘導加熱されることはないが、少なくとも円筒ころを拘束する(円筒ころと接触する)ころ拘束面は、誘導加熱される円筒ころの熱影響を受けて200℃程度にまで昇温する可能性がある。そのため、ころ拘束治具を、絶縁材料の一種である樹脂材料で作製する場合には、50×10-6/℃以下の線膨張係数、および250℃以上の融点を併せ持つ熱可塑性樹脂をベース樹脂とした樹脂材料で作製するのが好ましい。これにより、安価でありながら、各円筒ころを適切に拘束可能なころ拘束治具を実現することができる。 Since the roller restraint jig having the above configuration is made of an insulating material, it is not directly induced and heated, but at least the roller restraint surface that restrains the cylindrical roller (contacts with the cylindrical roller) is There is a possibility that the temperature will rise to about 200 ° C. under the influence of the heat of the cylindrical roller that is induced to be heated. Therefore, when the roller restraint jig is made of a resin material which is a kind of insulating material, a thermoplastic resin having a linear expansion coefficient of 50 × 10 -6 / ° C or less and a melting point of 250 ° C or more is used as a base resin. It is preferable to use the resin material used as the above. As a result, it is possible to realize a roller restraining jig capable of appropriately restraining each cylindrical roller while being inexpensive.
また、本発明では、内側軌道面およびその軸方向両側に設けられた環状の鍔部を有する鋼製の内輪の外周に、複数のポケット部のそれぞれに鋼製の円筒ころを収容した黄銅製のもみ抜き保持器が組み付けられた内輪組立品であって、各ポケット部に収容された円筒ころと径方向で係合可能な係合片がもみ抜き保持器に設けられた上記内輪組立品を回転軸に対して焼き嵌めするに際し、各ポケット部に収容された円筒ころを径方向内側に加圧することにより、各円筒ころを係合片とは非接触の状態で拘束する絶縁材料製のころ拘束治具を上記内輪組立品の外周に嵌合した状態で、上記内輪組立品を誘導加熱する加熱工程を含むことを特徴とする内輪組立品の焼き嵌め方法を提供する。 Further, in the present invention, a brass made of brass in which a steel cylindrical roller is housed in each of a plurality of pocket portions on the outer periphery of a steel inner ring having an inner raceway surface and annular flange portions provided on both sides in the axial direction thereof. An inner ring assembly to which a punching cage is assembled, and an engaging piece that can be radially engaged with a cylindrical roller housed in each pocket rotates the inner ring assembly provided in the punching cage. Roller restraint made of insulating material that restrains each cylindrical roller in a state of non-contact with the engaging piece by pressurizing the cylindrical roller accommodated in each pocket portion radially inward when shrink-fitting to the shaft. Provided is a method for shrink-fitting an inner ring assembly, which comprises a heating step of inducing and heating the inner ring assembly in a state where the jig is fitted to the outer periphery of the inner ring assembly.
このような内輪組立品の焼き嵌め方法によれば、内輪組立品を誘導加熱する際に、もみ抜き保持器(保持器)のポケット部に収容された円筒ころを径方向内側に加圧した状態、つまり保持器に設けられた係合片とは非係合の状態で内輪組立品を誘導加熱することができる。そのため、内輪組立品を誘導加熱するのに伴い、各ポケット部に収容された円筒ころがポケット部に噛み込まれて滑らかに回転することができない固渋状態に陥るのを可及的に防止することができる。 According to such a shrink fitting method of the inner ring assembly, when the inner ring assembly is induced and heated, the cylindrical roller housed in the pocket portion of the punching cage (retainer) is pressurized inward in the radial direction. That is, the inner ring assembly can be induced and heated in a state of being disengaged from the engaging piece provided in the cage. Therefore, as the inner ring assembly is induced and heated, it is possible to prevent the cylindrical rollers housed in each pocket portion from being bitten into the pocket portion and falling into a rigid state in which the inner ring assembly cannot rotate smoothly. be able to.
以上から、本発明によれば、例えば内輪組立品を回転軸に焼き嵌めするにあたって内輪組立品を誘導加熱した際に、円筒ころが滑らかに回転することができなくなる固渋問題が生じる可能性を可及的に減じることができる。 From the above, according to the present invention, for example, when the inner ring assembly is induced and heated when the inner ring assembly is shrink-fitted onto the rotating shaft, there is a possibility that the cylindrical roller may not rotate smoothly, resulting in a tight astringency problem. It can be reduced as much as possible.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明は、ころ拘束治具1に関するものであるが、便宜上、まずは、ころ拘束治具1の使用対象である内輪組立品を含む円筒ころ軸受10の一例を図1(a)~(c)に基づいて説明する。なお、図1(a)は、円筒ころ軸受10の部分概略側面図、図1(b)は、円筒ころ軸受10の部分横断面図、図1(c)は、図1(a)のX-X線矢視断面図である。
The present invention relates to a
図1(a)~(c)に示す円筒ころ軸受10は、内周面に円筒状の外側軌道面11aを有する外輪11と、外周面に円筒状の内側軌道面12aを有する内輪12と、外側軌道面11aと内側軌道面12aの間に転動自在に配された複数の円筒ころ13と、外輪11と内輪12の間に配置され、複数の円筒ころ13を周方向所定間隔で保持する環状の保持器14とを備えた内輪回転タイプの円筒ころ軸受10である。
The
図1(c)に示すように、内輪12は、内側軌道面12aの軸方向両側に設けられ、両軌道面11a,12a間に配された円筒ころ3と軸方向で係合可能な環状の鍔部12bを一体に有する、いわゆる両鍔付き内輪で構成される。この内輪12、並びに外輪11および円筒ころ13は、焼入れ・焼き戻し等の熱処理が施された鋼製部品とされる。
As shown in FIG. 1 (c), the
保持器14は、軸方向に離間して平行に配された一対の環状部14aと、周方向に間隔を空けて配置され、両環状部14aを接続した複数の柱部14bと、隣り合う柱部14b間に画成され、円筒ころ13を個別に収容したポケット部14cとを備える。係る構成を有する保持器14は、加工性やなじみ性に優れた黄銅材に切削等の機械加工を施すことにより環状部14aおよび柱部14bが一体に形成された、いわゆるもみ抜き保持器とされる。
The
円筒ころ13は、回転可能かつ径方向移動可能な状態で保持器14のポケット部14cに収容される。図1(b)に示すように、ポケット部14cの外径端部の開口寸法(外径側開口部の周方向寸法)P1は、円筒ころ13の直径寸法よりも所定量小さく設定され、ポケット部14cの内径端部の開口寸法(内径側開口部の周方向寸法)P2は、円筒ころ13の直径寸法よりも僅かに大きく設定されている。ここでは、各柱部14bの外径端部に、ポケット部14cの内方に突出した突起状の係合片14dを設けることにより、上記の開口寸法P1を実現している。以上の構成により、ポケット部14cに収容された円筒ころ13は、内輪12の内側軌道面12aに当接するまで径方向内側に移動可能であると共に、係合片14dと係合するまで径方向外側に移動可能である。
The
以上の構成を有する円筒ころ軸受10は、図1(c)に示すように、内輪12が回転軸(例えば、変速機の主軸)Saに取り付け固定されると共に、外輪11が図示しない静止部材(例えば、変速機の軸箱)の内周に固定された状態で使用され、内輪12は、高い固定強度を確保し得る焼き嵌めによって回転軸Saの外周面に取り付け固定される。そのため、内輪12としては、未加熱状態(焼き嵌め前の自然状態)での回転軸Saに対するはめあいがJIS B 0401に規定の「しまりばめ」となる軸孔12cを有するものが使用される。
In the
内輪12を回転軸Saに対して焼き嵌めする焼き嵌め工程は、
・内輪12を誘導加熱して熱膨張させることにより、内輪12の軸孔12cを、回転軸Saを滑らかに挿入し得る程度まで拡径させる加熱工程と、
・拡径状態の軸孔12cに回転軸Saを挿入した状態で内輪12を冷却して縮径させることにより、内輪12の内周面(軸孔12cの内壁面)を回転軸Saの外周面に固着させる冷却工程と、を含む。
The shrink fitting step of shrink fitting the
A heating step in which the
By cooling the
ところで、内輪12は、それ単体の状態で回転軸Saに対して焼き嵌めされる場合もあるが、ここでは、内輪12の外周に複数の円筒ころ13および保持器14を組み付けたアセンブリの状態で回転軸Saに対して焼き嵌めされる。本発明の実施形態に係るころ拘束治具1は、図2(a)に示す、内輪12の外周に複数の円筒ころ13および保持器14を組み付けてなる内輪組立品15を回転軸Saに対して焼き嵌めする際に実施される上記の加熱工程や冷却工程、またはその両方で使用される。なお、内輪組立品15は、内輪12に両鍔付き内輪が採用されていること、および、保持器14に、ポケット部14cに収容された円筒ころ13と径方向で係合可能な係合片14dが設けられた(一体型の)もみ抜き保持器が採用されていること、により、内輪12の径方向外側に保持器14を配置してから、保持器14の各ポケット部14cに対して円筒ころ13を径方向外側から押し込む(かち込む)ことにより得られる。以下、加熱工程の実施態様の一例を説明する。
By the way, the
誘導加熱される内輪組立品15は、図2(a)に示すように、内輪12の中心軸を鉛直方向に沿って配置した横姿勢で支持面上に載置され、その内周には、図示外の高周波電源と電気的に接続された誘導加熱装置のコア7が配置される。また、支持面上に載置された内輪組立品15の外周には、絶縁材料で環状形態に形成されたころ拘束治具1が配置(嵌合)される[図2(b)および図3]。本実施形態のころ拘束治具1は、熱可塑性樹脂をベース樹脂とする樹脂材料で環状形態に射出成形された射出成形品とされる。
As shown in FIG. 2A, the induction-heated
ころ拘束治具1の内周面には環状のころ拘束面2が形成されており、コア7への通電(内輪組立品15の誘導加熱)は、上記のころ拘束面2で内輪組立品15の円筒ころ13を拘束した状態、すなわち、保持器14のポケット部14cに収容された円筒ころ13を径方向内側に加圧し、各円筒ころ13を保持器14に設けられた係合片14dとは接触(係合)させない非接触の状態で行われる。
An annular
係る態様で内輪組立品15を誘導加熱すれば、鋼製の内輪12および円筒ころ13が採用される一方、黄銅製の保持器14が採用され、内輪組立品15を誘導加熱するのに伴って保持器14が内輪12および円筒ころ13よりも大きく熱膨張した場合でも、円筒ころ13と保持器14に設けられた係合片14dとを非接触の状態に保持することが可能となる。そのため、内輪組立品15を所定温度にまで誘導加熱したとき(さらには、内輪組立品15を冷却して内輪12(の軸孔12c)を縮径させたとき)にも、ポケット部14cに収容された円筒ころ13が保持器14に設けられた係合片14dに噛み込んで滑らかに回転することができない固渋状態に陥るのを可及的に防止することができる。
If the
本実施形態のころ拘束面2は、軸方向一方側(図2および図3の紙面下側であって、内輪組立品15の外周への嵌合開始側)から他方側に向けて漸次縮径したテーパ状に形成されている。この場合、内輪組立品15を誘導加熱するのに伴ってころ拘束治具1が熱膨張する(ころ拘束面2が拡径する)ことにより、ころ拘束治具1が自重によって下降移動した場合でも、各円筒ころ13を保持器14の係合片14dとは非接触の状態で拘束することが可能となる。
The
ころ拘束治具1の内周面の軸方向一方側の端部には、軸方向一方側から他方側に向けて漸次縮径したテーパ状をなし、ころ拘束面2よりも軸方向に対する傾斜角が大きい円環状のころ案内面3が設けられている。ころ案内面3の軸方向他方側の端部は、ころ拘束面2の軸方向一方側の端部2aに接続されている。このようなころ案内面3が設けられていれば、内輪組立品15に対するころ拘束治具1の嵌合作業性を高め、ころ拘束面12を内輪組立品15の円筒ころ13の外周に精度良く配置することができる。
The end of the inner peripheral surface of the
ころ拘束治具1のうち、誘導加熱される円筒ころ13と接触するころ拘束面2は、円筒ころ13の熱影響を受けて200℃程度にまで昇温する場合がある。そのため、ころ拘束治具1の形成用樹脂材料を構成するベース樹脂としては、250℃以上の融点を有するものが選択使用される。また、内輪組立品15が誘導加熱されるのに伴って、ころ拘束面2による円筒ころ13の拘束が解除される程度にまでころ拘束治具1が熱膨張(拡径)すると、ころ拘束治具1を使用する意味がなくなる。そのため、ベース樹脂としては、50×10-6/℃以下の線膨張係数を有するものを選択使用するのが好ましい。上記の融点および線膨張係数を併せ持つものとして、ポリフェニレンサルファイド(PPS)やポリエーテルエーテルケトン(PEEK)を挙げることができる。ころ拘束治具1の絶縁性に悪影響を及ぼさない限りにおいて、ころ拘束治具1の形成用樹脂材料には、ガラス繊維等の強化用充填剤をはじめとする各種充填剤を含めておいても良い。
Of the
なお、内輪組立品15を誘導加熱する際に内輪組立品15の円筒ころ13を適切に拘束すべく、前述したテーパ状のころ拘束面2およびころ案内面3を有する本実施形態のころ拘束治具1においては、以下の構成が採用される。
In addition, in order to appropriately restrain the
まず、誘導加熱前の段階でポケット部14cに収容された円筒ころ13を最も径方向外側に位置させたとき(円筒ころ13を係合片14dに係合させたとき)における内輪組立品15のころ外接円(各円筒ころ13の径方向外側の端部を結んで形成される円軌道)の直径寸法、すなわち、誘導加熱前の内輪組立品15のころ外接円の最大直径寸法をA(図3)とし、誘導加熱前のころ拘束面2の軸方向一方側の端部(下端部)2aにおける直径寸法をC(図3)とし、誘導加熱前の段階でポケット部14cに収容された円筒ころ13を最も径方向内側に位置させたとき(円筒ころ13の外周面を内輪12の内側軌道面12aに当接させたとき)における内輪組立品15のころ外接円の最大直径寸法をA’とすると、A>C>A’の関係式が成立するように直径寸法Cが設定される。
First, the
また、ころ拘束治具1に設けたころ案内面3の軸方向一方側の端部における直径寸法B(図3)は、上記の最大直径寸法Aよりも大きく設定される(B>A)。
Further, the diameter dimension B (FIG. 3) at one end of the
以上を小括すると、本実施形態のころ拘束治具1は、B>A>C>A’の関係式が成立するように、ころ拘束面2およびころ案内面3が形成されている。これにより、ころ拘束治具1をころ案内面3が設けられた側から内輪組立品15の外周に嵌合するときの嵌合作業性を高め、ころ拘束面2を内輪組立品15の外周に精度良く配置する(ころ拘束面2で内輪組立品15の円筒ころ13を精度良く拘束する)ことができる。
To summarize the above, in the
また、ポケット部14cに収容された円筒ころ13を最も径方向内側に位置させたとき(円筒ころ13の外周面を内輪12の内側軌道面12aに当接させたとき)におけるころ外接円の最小直径寸法をA”とし、ころ拘束面2の軸方向他方側の端部2bにおける直径寸法をD(図3参照)とすると、D<A”の関係式が成立するように直径寸法Dが設定され、さらには、直径寸法Dを最小直径寸法A”で除することで算出される値が0.99未満となる[(D/A”)<0.99の関係式が成立する]ように、上記直径寸法Dが設定される。
Further, the minimum of the roller circumscribing circle when the
上記の関係式が成立するように(テーパ状の)ころ拘束面2を形成したこと、およびころ拘束治具1の形成用樹脂材料を構成するベース樹脂として50×10-6/℃以下の線膨張係数を有するもの(例えば、PPSやPEEK)を選択使用したことにより、誘導加熱される内輪組立品15(特に円筒ころ13)の熱影響を受けてころ拘束面2が昇温し、その直径寸法が拡大した場合でも、誘導加熱中の内輪組立品15の円筒ころ13を適切に拘束することができる。
なお、ベース樹脂の線膨張係数が上記の50×10-6/℃を超える場合(例えば、51×10-6/℃の場合)に、内輪組立品15を誘導加熱するのに伴ってころ拘束治具1(のころ拘束面2)が200℃まで昇温すると、D<A”の関係式が成立しなくなるので、誘導加熱中の内輪組立品15の円筒ころ13を適切に拘束することが難しくなる。
The
When the coefficient of linear expansion of the base resin exceeds the above 50 × 10 -6 / ° C (for example, when it is 51 × 10 -6 / ° C), the
以上、本発明の一実施形態に係るころ拘束治具1、およびころ拘束治具1を用いた内輪組立品15の焼き嵌め方法(誘導加熱方法)について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限定されるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜の変更を施すことができる。
Although the
例えば、ころ拘束治具1の内周面に設けたころ拘束面2は、内輪組立品15を誘導加熱する際に内輪組立品15の円筒ころ13を適切に拘束し得るのであれば、上記のようなテーパ形状ではなく、径一定の円筒面で構成することも可能である。但し、ころ拘束面2を径一定の円筒面で構成すると、ころ拘束面2の直径寸法を極めて精密に管理する必要があるが、ころ拘束面2を上記のようなテーパ形状とした場合には、ころ拘束面2の軸方向の任意の箇所で円筒ころ13を拘束できれば良いので、ころ拘束面2の寸法管理を容易化することができる、という利点がある。
For example, if the
また、ころ拘束治具1は、内周面に設けたころ拘束面2で内輪組立品15の円筒ころ13を適切に拘束し得るのであれば、樹脂材料以外の絶縁材料、例えばセラミックスで作製することも可能である。
Further, the
1 ころ拘束治具
2 ころ拘束面
2a (ころ拘束面の)軸方向一方側の端部
2b (ころ拘束面の)軸方向他方側の端部
3 ころ案内面
10 円筒ころ軸受
11 外輪
12 内輪
12a 内側軌道面
12b 鍔部
13 円筒ころ
14 保持器(もみ抜き保持器)
14c ポケット部
14d 係合片
15 内輪組立品
1
Claims (5)
各ポケット部に収容された前記円筒ころを径方向内側に加圧することにより、各円筒ころを前記係合片とは非接触の状態で拘束する環状のころ拘束面を有することを特徴とするころ拘束治具。 A copper punching cage containing a steel cylindrical roller is assembled to each of the plurality of pockets on the outer circumference of the steel inner ring having the inner raceway surface and the annular flanges provided on both sides thereof in the axial direction. An inner ring assembly made of steel, in which an engaging piece that is radially engaged with the cylindrical roller housed in each pocket portion induces and heats the inner ring assembly provided in the punching cage. , A jig made of an insulating material that is fitted to the outer circumference of the inner ring assembly.
A roller characterized by having an annular roller restraining surface that restrains each cylindrical roller in a non-contact state with the engaging piece by pressurizing the cylindrical roller accommodated in each pocket portion in the radial direction. Restraint jig.
各ポケット部に収容された前記円筒ころを径方向内側に加圧することにより、各円筒ころを前記係合片とは非係合の状態で拘束する絶縁材料製のころ拘束治具を前記内輪組立品の外周に嵌合した状態で、前記内輪組立品を誘導加熱する加熱工程を含むことを特徴とする内輪組立品の焼き嵌め方法。 A brass punching cage containing steel cylindrical rollers is assembled to the outer circumference of a steel inner ring having an annular flange portion provided on the inner raceway surface and both sides thereof in the axial direction. An inner ring assembly in which an engaging piece that is radially engaged with the cylindrical roller housed in each pocket portion is provided on the punching cage with respect to the rotating shaft. When shrink-fitting,
By pressurizing the cylindrical roller housed in each pocket portion inward in the radial direction, a roller restraining jig made of an insulating material that restrains each cylindrical roller in a state of being disengaged from the engaging piece is assembled to the inner ring. A method for shrink-fitting an inner ring assembly, which comprises a heating step of inducing and heating the inner ring assembly in a state of being fitted to the outer periphery of the product.
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JP2020218594A JP2022103762A (en) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Roller restriction jig and shrink-fit method of inner ring assembly |
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