JP2650400B2 - 環状体の取付装置 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
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- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/063—Fixing them on the shaft
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- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/24—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、たとえば軸受の内輪，外輪などの環状体
と、この環状体を取り付ける軸，軸箱等の相手部材との
線膨張係数が異なる場合における環状体の取付装置に関
する。
と、この環状体を取り付ける軸，軸箱等の相手部材との
線膨張係数が異なる場合における環状体の取付装置に関
する。
従来、軸受とこれを取り付ける相手部材との線膨張係
数が異なる場合の取付構造としては、例えば第３図に示
すような転がり軸受に関する記事が、LUBRICATION ENGI
NIEERING 1981年７月号の407〜415頁に発表されてい
る。
数が異なる場合の取付構造としては、例えば第３図に示
すような転がり軸受に関する記事が、LUBRICATION ENGI
NIEERING 1981年７月号の407〜415頁に発表されてい
る。
この軸受の内輪２は軸１に取り付けられ、外輪３は図
示しない軸箱に取り付けられて、内輪２と外輪３との間
に保持器６付きの円筒ころ５が配設されているが、軸１
は鋼材により、内輪２はセラミック材により作られてい
る。この内輪２の軸方向の両側端面は中心軸線に対して
外開きに拡径するテーパ面であって、軸１にすきまばめ
により嵌合され、内輪２の両側端面には、軸１にしまり
ばめにより嵌合された鋼材からなる一対の間座4,4によ
って挾着されており、軸１や間座4,4が熱膨張したとき
に内輪２が両側端面上で相対的に摺動することによって
過大な負荷が作用しないようにしている。
示しない軸箱に取り付けられて、内輪２と外輪３との間
に保持器６付きの円筒ころ５が配設されているが、軸１
は鋼材により、内輪２はセラミック材により作られてい
る。この内輪２の軸方向の両側端面は中心軸線に対して
外開きに拡径するテーパ面であって、軸１にすきまばめ
により嵌合され、内輪２の両側端面には、軸１にしまり
ばめにより嵌合された鋼材からなる一対の間座4,4によ
って挾着されており、軸１や間座4,4が熱膨張したとき
に内輪２が両側端面上で相対的に摺動することによって
過大な負荷が作用しないようにしている。
上記の転がり軸受においては、軸受に負荷される荷重
は内輪２の両側端面のくさび作用により拡大されて間座
4,4に伝達されるため、内輪２の両側端面における接触
面圧が著しく増大して摩耗，破損したり、負荷荷重が限
界に達して破壊するなどの不都合が生じることがあり、
負荷荷重の上限値が小さい値に制約されるという問題が
ある。
は内輪２の両側端面のくさび作用により拡大されて間座
4,4に伝達されるため、内輪２の両側端面における接触
面圧が著しく増大して摩耗，破損したり、負荷荷重が限
界に達して破壊するなどの不都合が生じることがあり、
負荷荷重の上限値が小さい値に制約されるという問題が
ある。
また、内輪２と間座4,4とを軸１に組み付けるときに
おいては、内輪２がすきまばめであるため、内輪２と間
座4,4との間で相対滑りが生じて正確な心出しが困難と
なり、組付け作業に熟練を要し、作業性の点でも支障が
ある。
おいては、内輪２がすきまばめであるため、内輪２と間
座4,4との間で相対滑りが生じて正確な心出しが困難と
なり、組付け作業に熟練を要し、作業性の点でも支障が
ある。
この発明の上記の問題を解決して、相手部材と相手部
材とは異なる線膨張係数を有する環状体との正確な組付
けが容易にでき、かつ、相手部材に組み付けられた環状
体の運転使用中に環状体の摩耗，破損等が生じることの
ない取付装置を提供することを目的とする。
材とは異なる線膨張係数を有する環状体との正確な組付
けが容易にでき、かつ、相手部材に組み付けられた環状
体の運転使用中に環状体の摩耗，破損等が生じることの
ない取付装置を提供することを目的とする。
この発明においては、上記の目的を達成するため、相
手部材の外周または内周に嵌合された環状体がその相手
部材とは異なる線膨張係数を有し、環状体の相手部材と
の嵌合面とは反対側の周面に嵌合するとともに相手部材
の外周または内周に固く係合する一対の間座により環状
体の軸方向の両側端面を挾着してなる取付装置であっ
て、前記環状体の相手部材と間座とに対する嵌合面は、
遅くとも環状体の運転使用時において固く嵌合し、かつ
環状体に負荷される荷重およびこの嵌合ならびに温度変
化による最大応力が環状体の構成材料の許容最大応力よ
りも小さくなるように設定された寸法をもって相手部材
に取り付けられる構造としている。
手部材の外周または内周に嵌合された環状体がその相手
部材とは異なる線膨張係数を有し、環状体の相手部材と
の嵌合面とは反対側の周面に嵌合するとともに相手部材
の外周または内周に固く係合する一対の間座により環状
体の軸方向の両側端面を挾着してなる取付装置であっ
て、前記環状体の相手部材と間座とに対する嵌合面は、
遅くとも環状体の運転使用時において固く嵌合し、かつ
環状体に負荷される荷重およびこの嵌合ならびに温度変
化による最大応力が環状体の構成材料の許容最大応力よ
りも小さくなるように設定された寸法をもって相手部材
に取り付けられる構造としている。
間座の構成材料の線膨張係数は、環状体の構成材料の
線膨張係数と同一であっても異なっていてもよい。
線膨張係数と同一であっても異なっていてもよい。
環状体の軸方向の少なくとも一方の端面をテーパ面に
形成し、この軸方向端面と間座との間に、環状体と同一
テーパ角度の対向端面を有する中間間座を挾着させても
よい。
形成し、この軸方向端面と間座との間に、環状体と同一
テーパ角度の対向端面を有する中間間座を挾着させても
よい。
この中間間座は、相手部材との嵌合面とは反対側の周
面に間座を固く係合するか、あるいは間座と一体的に固
着してもよい。
面に間座を固く係合するか、あるいは間座と一体的に固
着してもよい。
環状体の軸方向端面に形成するテーパ面は、環状体の
肉厚中心における軸方向長さおよび直径との間に所定の
関係をもつ角度に設定するのが好ましい。
肉厚中心における軸方向長さおよび直径との間に所定の
関係をもつ角度に設定するのが好ましい。
この発明を転がり軸受の軌道輪に適用する場合は、間
座の軸方向端部を転がり軸受の転動体に対する案内つば
に兼用することができ、また転動体の保持器に対する案
内輪に兼用することができる。
座の軸方向端部を転がり軸受の転動体に対する案内つば
に兼用することができ、また転動体の保持器に対する案
内輪に兼用することができる。
この発明の取付装置によって相手部材に取り付けられ
た環状体は、遅くとも運転使用時において相手部材と間
座とに対して固い嵌合状態となるため、負荷された荷重
を環状体と間座とが分担して環状体から相手部材に、ま
たは相手部材から環状体に伝達する。
た環状体は、遅くとも運転使用時において相手部材と間
座とに対して固い嵌合状態となるため、負荷された荷重
を環状体と間座とが分担して環状体から相手部材に、ま
たは相手部材から環状体に伝達する。
しかも、環状体は負荷された荷重およびこの嵌合なら
びに温度変化によって発生する最大応力が、その構成材
料の許容最大応力よりも小さくなるように各嵌合面の寸
法が設定されているため、環状体は破壊することなく荷
重を負荷する。
びに温度変化によって発生する最大応力が、その構成材
料の許容最大応力よりも小さくなるように各嵌合面の寸
法が設定されているため、環状体は破壊することなく荷
重を負荷する。
また、環状体の軸方向端面にテーパ面を形成し、間座
との間に中間間座を挾着した場合は、環状体と間座に加
えて中間間座によっても荷重を伝達する。
との間に中間間座を挾着した場合は、環状体と間座に加
えて中間間座によっても荷重を伝達する。
また、環状体の軸方向端面に形成するテーパ面の角度
を、環状体の肉厚中心における軸方向長さおよび直径に
対して所定の関係が成立するように設定した場合は、温
度変化によって環状体と相手部材との間に発生する熱応
力による影響を防止することができる。
を、環状体の肉厚中心における軸方向長さおよび直径に
対して所定の関係が成立するように設定した場合は、温
度変化によって環状体と相手部材との間に発生する熱応
力による影響を防止することができる。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、この発明を円筒ころ軸受の内輪（環状体）
と軸（相手部材）との組付けに適用した実施例である。
この円筒ころ軸受は、外輪30,内輪20および外輪30と内
輪20との間に配設された円筒ころ50により構成され、円
筒ころ50は保持器51に保持案内されて転動するようにな
っている。
と軸（相手部材）との組付けに適用した実施例である。
この円筒ころ軸受は、外輪30,内輪20および外輪30と内
輪20との間に配設された円筒ころ50により構成され、円
筒ころ50は保持器51に保持案内されて転動するようにな
っている。
上記の円筒ころ軸受の外輪30の構成材料は通常の軸受
鋼であるが、内輪20はたとえば窒化珪素のようなセラミ
ック材により作られており、その線膨張係数αｊは鋼材
によりつくられた軸10の線膨張係数αｓよりも小さくな
っている。
鋼であるが、内輪20はたとえば窒化珪素のようなセラミ
ック材により作られており、その線膨張係数αｊは鋼材
によりつくられた軸10の線膨張係数αｓよりも小さくな
っている。
内輪20は、その内周側嵌合面21が軸10に嵌合され、そ
の軸方向両側端面22に形成された垂直面を一対の間座40
により挾着支持した状態で取り付けられている。
の軸方向両側端面22に形成された垂直面を一対の間座40
により挾着支持した状態で取り付けられている。
各間座40は、軸10の外周面に嵌合する円環部40aと、
円環部40aから軸方向に突出して内輪20の外周側嵌合面2
3に嵌合する円筒部40bとから構成され、円環部40aは軸1
0に対してしまりばねによるはめ合い、または接着，溶
接，ねじ締結等により固く係合している。
円環部40aから軸方向に突出して内輪20の外周側嵌合面2
3に嵌合する円筒部40bとから構成され、円環部40aは軸1
0に対してしまりばねによるはめ合い、または接着，溶
接，ねじ締結等により固く係合している。
内輪20の両側端面22とこれを支持する各間座40の対向
端面とは接触させる場合に限らず、適当な軸方向すきま
を隔てて対向させてもよい。
端面とは接触させる場合に限らず、適当な軸方向すきま
を隔てて対向させてもよい。
上記の内輪20の軸10に対するはめ合いと間座40の円筒
部40bに対するはめ合いについては、軸10,内輪20,間座4
0の各構成材料の線膨張係数の異同、取付時と使用時と
の温度差および各寸法諸元に応じてそれぞれ適当な条件
に設定する。
部40bに対するはめ合いについては、軸10,内輪20,間座4
0の各構成材料の線膨張係数の異同、取付時と使用時と
の温度差および各寸法諸元に応じてそれぞれ適当な条件
に設定する。
いま、この実施例におけるように、内輪20がセラミッ
ク材（線膨張係数αｊ），軸10が鋼材（線膨張係数
αｓ）により作られている場合に、間座40は内輪20と同
一の線膨張係数を有する材料、または内輪20の線膨張係
数よりも大きい材料、たとえば鋼材，黄銅，またはセラ
ミック材と金属材との複合材（線膨張係数αｋ）により
作られているものとし、軸受の使用時の温度Tbが軸受の
取付時の温度Taよりも高くなる場合について説明する
と、内輪20の内周側嵌合面21の軸10に対するはめ合い
は、軸受取付時にはすきまばめであるが、軸受使用時に
おいてはしまりばめとなるようにし、内輪20の外周側嵌
合面23は、軸受取付時に間座40の円筒部40bにしまりば
めにより嵌合する。
ク材（線膨張係数αｊ），軸10が鋼材（線膨張係数
αｓ）により作られている場合に、間座40は内輪20と同
一の線膨張係数を有する材料、または内輪20の線膨張係
数よりも大きい材料、たとえば鋼材，黄銅，またはセラ
ミック材と金属材との複合材（線膨張係数αｋ）により
作られているものとし、軸受の使用時の温度Tbが軸受の
取付時の温度Taよりも高くなる場合について説明する
と、内輪20の内周側嵌合面21の軸10に対するはめ合い
は、軸受取付時にはすきまばめであるが、軸受使用時に
おいてはしまりばめとなるようにし、内輪20の外周側嵌
合面23は、軸受取付時に間座40の円筒部40bにしまりば
めにより嵌合する。
すなわち、軸受の取付時（温度Ta）における内輪20と
軸10との間の直径方向のすきま（はめ合いすきま）をΔ
ｄ、内輪20と間座40の円筒部40bとの間の直径方向のし
めしろをΔＤとしたとき、内輪20の各嵌合面21,23の直
径（内径，外径）をそれぞれd,Dとすると、軸受の使用
時（温度Tb）においては、内輪20の内周側嵌合面21では
すきまが減少して、 （αｓ−αｊ）（Tb−Ta）ｄ−Δｄ の量のしめしろになり、内輪20の外周側嵌合面23におけ
るしめしろは、 ΔＤ−（αｋ−αｊ）（Tb−Ta）Ｄ の量に減少する。
軸10との間の直径方向のすきま（はめ合いすきま）をΔ
ｄ、内輪20と間座40の円筒部40bとの間の直径方向のし
めしろをΔＤとしたとき、内輪20の各嵌合面21,23の直
径（内径，外径）をそれぞれd,Dとすると、軸受の使用
時（温度Tb）においては、内輪20の内周側嵌合面21では
すきまが減少して、 （αｓ−αｊ）（Tb−Ta）ｄ−Δｄ の量のしめしろになり、内輪20の外周側嵌合面23におけ
るしめしろは、 ΔＤ−（αｋ−αｊ）（Tb−Ta）Ｄ の量に減少する。
このときの内輪20の内周側嵌合面21における最大引張
応力σtmaxは、軸10との間のしめしろに起因して生じる
最大引張応力と、軸受に荷重が負荷されたときに生じる
最大引張応力と温度変化によって生じる最大引張応力と
の合計であり、内輪20の外周側嵌合面23における最大圧
縮応力σcmaxは、間座40との間のしめしろに起因して生
じる最大圧縮応力と、軸受に荷重が負荷されたときに生
じる最大圧縮応力と温度変化によって生じる最大圧縮応
力との合計である。
応力σtmaxは、軸10との間のしめしろに起因して生じる
最大引張応力と、軸受に荷重が負荷されたときに生じる
最大引張応力と温度変化によって生じる最大引張応力と
の合計であり、内輪20の外周側嵌合面23における最大圧
縮応力σcmaxは、間座40との間のしめしろに起因して生
じる最大圧縮応力と、軸受に荷重が負荷されたときに生
じる最大圧縮応力と温度変化によって生じる最大圧縮応
力との合計である。
そこで、内輪20の軸10および間座40に対する嵌合面2
1,23の寸法は、これらの構成部材の線膨張係数αj,αs,
αｋと軸受の取付時と使用時との温度差Ta,Tbが与えら
れたとき、内輪20の構成材料の許容引張応力をσＴ、許
容圧縮応力をσＣとすれば、次の（１）ないし（４）式
が成立するように設定する。
1,23の寸法は、これらの構成部材の線膨張係数αj,αs,
αｋと軸受の取付時と使用時との温度差Ta,Tbが与えら
れたとき、内輪20の構成材料の許容引張応力をσＴ、許
容圧縮応力をσＣとすれば、次の（１）ないし（４）式
が成立するように設定する。
ΔＤ＞（αｋ−αｊ）（Tb−Ta）Ｄ ……（１） Δｄ＜（αｓ−αｊ）（Tb−Ta）ｄ ……（２） σtmax＜σＴ ……（３） σcmax＜σＣ ……（４） 上記のように構成することによって、内輪20は軸受に
負荷された荷重によって破壊することなく、その内周側
嵌合面21を介して軸10に荷重の一部を伝達するととも
に、外周側嵌合面23を介して各間座40によっても荷重の
残りの部分を伝達する。このように軸受に作用する荷重
は、内輪20と各間座40とが分担負荷して内輪20から軸10
に（あるいは軸10から内輪20に）伝達されることになる
から、間座40のみを介して荷重を伝達する場合に比べて
内輪20の内周側嵌合面21を介して、または外周側嵌合面
23を介しての分担荷重が減少する。
負荷された荷重によって破壊することなく、その内周側
嵌合面21を介して軸10に荷重の一部を伝達するととも
に、外周側嵌合面23を介して各間座40によっても荷重の
残りの部分を伝達する。このように軸受に作用する荷重
は、内輪20と各間座40とが分担負荷して内輪20から軸10
に（あるいは軸10から内輪20に）伝達されることになる
から、間座40のみを介して荷重を伝達する場合に比べて
内輪20の内周側嵌合面21を介して、または外周側嵌合面
23を介しての分担荷重が減少する。
このため、軸受に許容される最大負荷荷重が増大する
ことになるが、内輪20の構成材料であるセラミック材の
許容引張応力σＴと許容圧縮応力σＣとの値に応じて各
嵌合面21,23における伝達荷重を最適の値にして、合計
の伝達可能荷重が最大となるように構成してもよい。
ことになるが、内輪20の構成材料であるセラミック材の
許容引張応力σＴと許容圧縮応力σＣとの値に応じて各
嵌合面21,23における伝達荷重を最適の値にして、合計
の伝達可能荷重が最大となるように構成してもよい。
なお、この実施例においては、間座40の円筒部40bの
軸方向端部41の端面が円筒ころ50の端面に近接して対向
して円筒ころ50に対する案内つばとしての機能をも兼備
し、またその軸方向端部41の外径面が保持器51の内径面
に近接して対向して保持器51に対する案内輪としての機
能をも兼備している。これらの機能はいずれか一方のみ
を兼備させるようにしてもよい。
軸方向端部41の端面が円筒ころ50の端面に近接して対向
して円筒ころ50に対する案内つばとしての機能をも兼備
し、またその軸方向端部41の外径面が保持器51の内径面
に近接して対向して保持器51に対する案内輪としての機
能をも兼備している。これらの機能はいずれか一方のみ
を兼備させるようにしてもよい。
第２図は、この発明を玉軸受の内輪（環状体）と軸
（相手部材）との組付けに適用した実施例である。この
玉軸受は、外輪30,内輪20および保持器54によって保持
案内される玉53により構成され、第１図の円筒ころ軸受
と同様に、セラミック材からなる内輪20の内周側嵌合面
21が鋼材からなる軸10に嵌合され、内輪20の軸方向両側
端部の外周側嵌合面23には、軸10に固く係合する一対の
間座40が嵌合されている。内輪20の軸10と間座40とに体
するはめ合い条件、各嵌合面21,23の寸法についても、
第１図の実施例の構成と同様に設定されている。
（相手部材）との組付けに適用した実施例である。この
玉軸受は、外輪30,内輪20および保持器54によって保持
案内される玉53により構成され、第１図の円筒ころ軸受
と同様に、セラミック材からなる内輪20の内周側嵌合面
21が鋼材からなる軸10に嵌合され、内輪20の軸方向両側
端部の外周側嵌合面23には、軸10に固く係合する一対の
間座40が嵌合されている。内輪20の軸10と間座40とに体
するはめ合い条件、各嵌合面21,23の寸法についても、
第１図の実施例の構成と同様に設定されている。
この実施例では、内輪20の軸方向の両側端面22が中心
軸線に対して外開き方向に拡径し、軸直角断面に対する
傾斜角度θ1,θ２をもつテーパ面に形成され、この両側
端面22と同一傾斜角度の対向端面をもつ一対の中間間座
45を内輪20と間座40との間に配置し、中間間座45を介し
て内輪20を挾着する構成にしてある。この中間間座45は
軸10と同等の線膨張係数を有する材料により作られてい
る。
軸線に対して外開き方向に拡径し、軸直角断面に対する
傾斜角度θ1,θ２をもつテーパ面に形成され、この両側
端面22と同一傾斜角度の対向端面をもつ一対の中間間座
45を内輪20と間座40との間に配置し、中間間座45を介し
て内輪20を挾着する構成にしてある。この中間間座45は
軸10と同等の線膨張係数を有する材料により作られてい
る。
この実施例によると、軸受に作用する荷重は、内輪20
と各間座40とが分担負荷するだけでなく、内輪20の両側
端面22を介して中間間座45が分担した荷重を軸10に伝達
することができるから、第１図の実施例におけるよりも
内輪20の内周側嵌合面21を介して、または外周側嵌合面
23を介しての分担荷重が減少することになる。
と各間座40とが分担負荷するだけでなく、内輪20の両側
端面22を介して中間間座45が分担した荷重を軸10に伝達
することができるから、第１図の実施例におけるよりも
内輪20の内周側嵌合面21を介して、または外周側嵌合面
23を介しての分担荷重が減少することになる。
上記の中間間座45は、図示した取付けによる場合に限
らず、中間間座45を軸10に固く係合したのち、中間間座
45自体の外周面に間座40をしまりばめ等によって固く係
合するか、あるいは中間間座45と間座40とを接合して一
体に固着したものを用いて間座40を内輪20の外周側嵌合
面23に嵌合してもよい。
らず、中間間座45を軸10に固く係合したのち、中間間座
45自体の外周面に間座40をしまりばめ等によって固く係
合するか、あるいは中間間座45と間座40とを接合して一
体に固着したものを用いて間座40を内輪20の外周側嵌合
面23に嵌合してもよい。
なお、この実施例において、中間間座45が軸10と同等
の線膨張係数を有している場合には、内輪20の両側端面
22に形成するテーパ面の傾斜角度θ1,θ２を下記のよう
に設定することにより、軸受の取付時と使用時との温度
が変化したときに、内輪20と中間間座45との接触面、内
輪20と軸10との嵌合面に発生する熱応力による影響を防
止することができる。
の線膨張係数を有している場合には、内輪20の両側端面
22に形成するテーパ面の傾斜角度θ1,θ２を下記のよう
に設定することにより、軸受の取付時と使用時との温度
が変化したときに、内輪20と中間間座45との接触面、内
輪20と軸10との嵌合面に発生する熱応力による影響を防
止することができる。
すなわち、内輪20の肉厚中心における軸方向長さを
WP、直径をDPとすると、温度変化ΔＴによる両側端面22
の軸方向の長さ変化Δx1,Δx2と、半径方向の長さ変化
Δy1,Δy2とは、 となる。軸方向および半径方向の相対的な長さ変化が生
じないときの条件は、 であるから、、αｓ≠αj,ΔＴ≠０として上式（ａ），
（ｂ），（ｃ）を解くと、 tanθ１＋tanθ２＝2WP/DP ……（ｄ） が得られる。
WP、直径をDPとすると、温度変化ΔＴによる両側端面22
の軸方向の長さ変化Δx1,Δx2と、半径方向の長さ変化
Δy1,Δy2とは、 となる。軸方向および半径方向の相対的な長さ変化が生
じないときの条件は、 であるから、、αｓ≠αj,ΔＴ≠０として上式（ａ），
（ｂ），（ｃ）を解くと、 tanθ１＋tanθ２＝2WP/DP ……（ｄ） が得られる。
上式のθ1,θ２は、図示のように内輪20の両側端面22
のテーパ面が外開き方向に拡径している場合を正とし、
これと反対に内開き方向に縮径している場合を負とす
る。
のテーパ面が外開き方向に拡径している場合を正とし、
これと反対に内開き方向に縮径している場合を負とす
る。
中間間座45は内輪20の一方の軸方向端面だけを挾着す
るようにしてもよい。
るようにしてもよい。
前記実施例では、セラミック材からなる内輪を鋼材か
らなる軸に取り付けた場合について説明したが、この発
明はこのような場合に限らず、たとえば鋼材からなる内
輪をステンレス鋼，黄銅，アルミニウム合金等の材料か
らなる軸に取り付けた場合についても同様に適用するこ
とができる。
らなる軸に取り付けた場合について説明したが、この発
明はこのような場合に限らず、たとえば鋼材からなる内
輪をステンレス鋼，黄銅，アルミニウム合金等の材料か
らなる軸に取り付けた場合についても同様に適用するこ
とができる。
また、この発明は、内輪と軸との線膨張係数が異なる
軸受だけでなく、外輪と軸箱との線膨張係数が異なる軸
受についても適用することができる。
軸受だけでなく、外輪と軸箱との線膨張係数が異なる軸
受についても適用することができる。
また、この発明は、軸受の使用時における温度が取付
時の温度よりも高温になる場合に限らず、軸受の取付時
よりも使用時の方が低温になる場合についても適用する
ことができる。
時の温度よりも高温になる場合に限らず、軸受の取付時
よりも使用時の方が低温になる場合についても適用する
ことができる。
さらに、この発明は、転がり軸受だけでなく、滑り軸
受その他の装置を構成する環状体を相手部材に取り付け
る場合にも適用することができる。
受その他の装置を構成する環状体を相手部材に取り付け
る場合にも適用することができる。
以上説明したように、この発明によれば、環状体の線
膨張係数が相手部材のそれとは異なる場合に、環状体に
負荷される荷重を、環状体自体の相手部材に対する嵌合
面と、間座に対する嵌合面とを介して分担して相手部材
に伝達することができるため、負荷伝達可能な荷重が増
大し、同一の伝達荷重であれば耐久寿命が長くなるとい
う効果が得られる。とくに環状体の軸方向端面をテーパ
面に形成し、間座との間に中間間座を配設した場合に
は、中間間座の端面を介しても荷重を分担することがで
きるので、上記効果はさらに向上する。また環状体の軸
方向端面のテーパ面を所定の角度に設定した場合には、
温度変化による熱応力の集中を防止することができる。
膨張係数が相手部材のそれとは異なる場合に、環状体に
負荷される荷重を、環状体自体の相手部材に対する嵌合
面と、間座に対する嵌合面とを介して分担して相手部材
に伝達することができるため、負荷伝達可能な荷重が増
大し、同一の伝達荷重であれば耐久寿命が長くなるとい
う効果が得られる。とくに環状体の軸方向端面をテーパ
面に形成し、間座との間に中間間座を配設した場合に
は、中間間座の端面を介しても荷重を分担することがで
きるので、上記効果はさらに向上する。また環状体の軸
方向端面のテーパ面を所定の角度に設定した場合には、
温度変化による熱応力の集中を防止することができる。
さらに、この発明によれば、環状体の取付時に、相手
部材に対するはめ合いすきまを小さくすることができる
ため、取付時における心出しが容易にできるだけでな
く、運転使用時においても、相手部材に対する同心性を
高精度に保持することができ、取り付けられた装置の高
性能が維持され、信頼性の高い取付装置が得られる。
部材に対するはめ合いすきまを小さくすることができる
ため、取付時における心出しが容易にできるだけでな
く、運転使用時においても、相手部材に対する同心性を
高精度に保持することができ、取り付けられた装置の高
性能が維持され、信頼性の高い取付装置が得られる。
第１図は、この発明を円筒ころ軸受に適用した実施例を
示す上半部縦断側面図、第２図は、この発明を玉軸受に
適用した実施例を示す上半部縦断側面図、第３図は、従
来の円筒ころ軸受の取付状態を示す上半部縦断側面図で
ある。 図中、10は軸（相手部材）、20は内輪（環状体）、21は
内輪の内周側嵌合面、22は内輪の軸方向端面、23は内輪
の外周側嵌合面、40は間座である。
示す上半部縦断側面図、第２図は、この発明を玉軸受に
適用した実施例を示す上半部縦断側面図、第３図は、従
来の円筒ころ軸受の取付状態を示す上半部縦断側面図で
ある。 図中、10は軸（相手部材）、20は内輪（環状体）、21は
内輪の内周側嵌合面、22は内輪の軸方向端面、23は内輪
の外周側嵌合面、40は間座である。
Claims (5)
- 【請求項１】相手部材の外周または内周に嵌合された環
状体がその相手部材とは異なる線膨張係数を有し、環状
体の相手部材との嵌合面とは反対側の周面に嵌合すると
ともに相手部材の外周または内周に固く係合する一対の
間座により環状体の軸方向の両側端面を挾着してなる取
付装置であって、前記環状体の相手部材と間座とに対す
る嵌合面は、遅くとも環状体の運転使用時において固い
嵌合状態になり、かつ環状体に負荷される荷重およびこ
の嵌合ならびに温度変化による最大応力が環状体の構成
材料の許容最大応力よりも小さくなるように設定された
寸法を有して相手部材に取り付けられていることを特徴
とする環状体の取付装置。 - 【請求項２】環状体の軸方向の少なくとも一方の端面が
テーパ面であり、このテーパ面と同一角度の対向端面を
有する中間間座が環状体と間座との間に挟持されている
請求項（１）記載の環状体の取付装置。 - 【請求項３】間座が中間間座の相手部材との嵌合面とは
反対側の周面に固く係合するか、または間座と中間間座
とが一体に固着されている請求項（２）記載の環状体の
取付装置。 - 【請求項４】環状体の軸方向の両側端面の軸直角断面に
対する角度θ1,θ２が、中心軸線に対して外開きの場合
を正、内開きの場合を負として、環状体の肉厚中心にお
ける軸方向長さWPと直径DPとの間に、 tanθ１＋tanθ２＝2WP/DP で表される関係に設定されている請求項（２）または
（３）記載の環状体の取付装置。 - 【請求項５】環状体が転がり軸受の軌道輪であって、軌
道輪に嵌合される間座の軸方向端部が転動体に対する案
内つばと保持器に対する案内輪としての機能の少なくと
も一つを有している請求項（１）ないし（４）のいずれ
かに記載の環状体の取付装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037066A JP2650400B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 環状体の取付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037066A JP2650400B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 環状体の取付装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02217613A JPH02217613A (ja) | 1990-08-30 |
| JP2650400B2 true JP2650400B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=12487176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037066A Expired - Fee Related JP2650400B2 (ja) | 1989-02-16 | 1989-02-16 | 環状体の取付装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650400B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5197808A (en) * | 1991-03-08 | 1993-03-30 | Nsk Ltd. | Device for mounting annular body |
-
1989
- 1989-02-16 JP JP1037066A patent/JP2650400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02217613A (ja) | 1990-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |