JP4525476B2 - 複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷機用シリンダの軸部（回転軸）等、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重が加わる（或いは、ラジアル方向及びスラスト方向の剛性を十分に高くする必要がある）回転支持部に組み込んで、上記シリンダ等の各種部材を回転自在に支持する為に利用する、複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法の改良に関する。

印刷機のシリンダの軸部の如く、大きなラジアル荷重及びスラスト荷重が加わる（ラジアル方向及びスラスト方向の剛性を十分に高くする必要がある）回転支持部を構成する為に使用する複列円すいころ軸受ユニットとして、例えば特許文献１〜３に記載されたものが知られている。図２は、このうちの特許文献１に記載された複列円すいころ軸受ユニット１を示している。この複列円すいころ軸受ユニット１は、内輪組立体２と、外輪組立体３と、複数の円すいころ４ａ、４ｂとを備える。このうちの内輪組立体２は、それぞれの外周面に円すい凸面状である内輪軌道５を有する１対の内輪素子６ａ、６ｂを、各内輪軌道５、５の小径側端部同士を対向させた状態で組み合わせて成る。これら両内輪素子６ａ、６ｂの小径側端部外周面には小径側鍔部７を、大径側端部外周面には大径側鍔部８を、それぞれ上記内輪軌道５を軸方向両側から挟む状態で形成している。

又、上記外輪組立体３は、それぞれの内周面に円すい凹面状である外輪軌道９を有する１対の外輪素子１０ａ、１０ｂを、各外輪軌道９、９の傾斜方向を互いに逆方向に（軸方向中央部に向かう程内径が小さくなる方向に）配置した状態で、外輪間座１１を介して突き合わせて成る。そして、上記各内輪素子６ａ、６ｂの外周面の内輪軌道５、５と、上記各外輪素子１０ａ、１０ｂの内周面の外輪軌道９、９との間に、上記各円すいころ４ａ、４ｂを、保持器１２、１２により保持した状態で、転動自在に設けている。尚、上記外輪間座１１には、上記複列円すいころ軸受ユニット１内に潤滑油を送り込む為の潤滑油流路１３を設けている。

図３は、上述の様な複列円すいころ軸受ユニット１により、印刷機のシリンダ１４の端部をフレーム（支持台）に設けた軸受ハウジング１５に、回転自在に支持した状態を示している。上記シリンダ１４の軸方向両端面には軸部１６を、このシリンダ１４と同心に突設しており、上記複列円すいころ軸受ユニット１を構成する上記内輪組立体２は、上記軸部１６に外嵌固定して、所定の予圧を付与している。この予圧を付与する為に、上記内輪組立体２を、上記シリンダ１４の端面に設けた段差部１７と、上記軸部１６の先端部（図３の左端部）の雄ねじ部に螺着したナット１８との間で挟持している。即ち、上記軸部１６に上記内輪組立体２を外嵌した後、例えば、上記外輪組立体３を軸受ハウジング１５に嵌合する以前に、上記ナット１８を所定のトルクで回転させて、上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士を互いに近づき合う方向に押圧し、上記各円すいころ４ａ、４ｂに、所望の予圧を付与する。その後、上記軸受ハウジング１５に上記外輪組立体３を内嵌固定する。但し、この予圧付与作業は、この軸受ハウジング１５にこの外輪組立体３を内嵌固定した後で行なう事も可能である。

例えば印刷機のシリンダ１４の回転支持部に組み込む複列円すいころ軸受ユニット１の場合、この様な予圧は、次の様な理由により、適正値に規制する必要がある。先ず、予圧の最低値に就いては、印刷の品質保持の面から規制する。予圧が低過ぎ、上記複列円すいころ軸受ユニット１の剛性が不足すると、上記シリンダ１４の変位を抑えられず、印刷の品質が悪化する印刷障害が発生する。逆に、上記予圧の最大値に就いては、上記複列円すいころ軸受ユニット１の耐久性確保の面から規制する。予圧が高過ぎると、上記内輪、外輪両軌道５、９及び上記各円すいころ４ａ、４ｂの転動面の転がり疲れ寿命が低下し、上記複列円すいころ軸受ユニット１の耐久性が不足してしまう。

上記印刷の品質並びに複列円すいころ軸受ユニット１の耐久性を確保する為には、この複列円すいころ軸受ユニット１の予圧を適正値に規制する必要がある。この為に、印刷機のシリンダを回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニット１の予圧を、例えば、この複列円すいころ軸受ユニット１の低速回転時に於ける動トルク（回転トルク）から求めて適正値とする事が、従来から行なわれている。即ち、複列円すいころ軸受ユニット１の動トルクは、予圧荷重（予圧）が大きくなる程高くなる。そこで、所定の予圧（設定予圧荷重）に見合う動トルクとなるまで、上記複列円すいころ軸受ユニット１の内輪組立体２を構成する１対の内輪素子６ａ、６ｂに互いに近づく方向の荷重を加え、上記複列円すいころ軸受ユニット１に適正な予圧を付与する。

この様に、印刷機のシリンダ１４の軸部１６を回転自在に支持する為の、上記複列円すいころ軸受ユニット１に適切な予圧付与を行なわせる為に従来は、この複列円すいころ軸受ユニット１を構成する内輪組立体２には、内輪間座を使用していなかった。即ち、この内輪組立体２を１対の内輪素子６ａ、６ｂのみで構成し、これら両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する端面同士の間に隙間１９を介在させていた。この様な隙間１９の存在に基づき、上記両内輪素子６ａ、６ｂのうちで上記軸部１６の先端寄り（図３の左寄り）の内輪素子６ａを必ずしも精度良く取り付けられず、上記複列円すいころ軸受ユニット１により支持された、上記シリンダ１４の回転精度を十分に確保できない可能性があった。この理由に就いて、以下に詳しく説明する。

予圧付与作業の為、前記段差部１７と前記ナット１８との間で上記内輪組立体２を挟持する場合、上記両内輪素子６ａ、６ｂのうち、上記軸部１６の中央寄り（図３の右寄り）の内輪素子６ｂは、その大径側端面が上記段差部１７に押し付けられる。この段差部１７は、上記シリンダ１４及び上記軸部１６の中心軸に直交する平面に正確に仕上げられているので、上記中央寄りの内輪素子６ｂの姿勢は安定する。これに対して、上記先端寄りの内輪素子６ａの大径側端面（図３の左端面）を押圧するナット１８の軸方向内端面（図３の右端面）は、上記予圧作業の開始時点から上記先端寄りの内輪素子６ａの大径側端面に強く突き合わされている訳ではない。しかも、上記ナット１８の軸方向内端面の精度は、このナット１８と前記雄ねじ部との螺合部に必然的に存在する隙間等の影響で、上記段差部１７程良好ではない（遥かに悪い）。むしろ、上記ナット１８の軸方向内端面の（傾斜方向等の）姿勢は、上記先端寄りの内輪素子６ａの大径側端面に倣う状態で決定される傾向になる。従って、上記ナット１８の軸方向内端面により、上記先端寄りの内輪素子６ａの姿勢を安定させる事はできない。

この先端寄りの内輪素子６ａの姿勢は、上記段差部１７により、上記軸部１６の中央寄りの内輪素子６ｂ、内側（図３の右側）列の円すいころ４ｂ、内側の外輪素子１０ｂ、外輪間座１１、外側（図３の左側）の外輪素子１０ａ、外側列の円すいころ４ａを介して規制される。従って、上記先端寄りの内輪素子６ａの姿勢は、これら各部材６ｂ、４ｂ、１０ｂ、１１、１０ａ、４ａの製造誤差、組み付け誤差の積算により、安定しにくい。特に、上記外側列の円すいころ４ａの姿勢を安定させる事は難しい為、他の部材の製造及び組立に関する精度を向上させても、上記先端寄りの内輪素子６ａの姿勢を安定させる事は難しい。言い換えれば、この先端寄りの内輪素子６ａの大径側端面を上記シリンダ１４及び上記軸部１６の中心軸に直交する平面上に正確に位置させ、上記内輪素子６ａの中心軸とこの軸部１６の中心軸とを精度良く一致させる事は難しい。

この様な原因で、上記先端寄りの内輪素子６ａの中心軸と上記軸部１６の中心軸とが不一致になると、この内輪素子６ａの周囲に配置された上記外側列の円すいころ４ａの転動が不安定になる。この結果、前記複列円すいころ軸受ユニット１の回転精度、延てはこの複列円すいころ軸受ユニット１により支持された、上記シリンダ１４の回転精度が悪化し、前述した印刷障害が発生する。

一方、特許文献２、３には、内輪組立体を構成する１対の内輪同士の間に内輪間座を挟持したり、１対の内輪の軸方向端面同士を直接突き合わせたりする構造が記載されている。この様な構造によれば、上述の様な原因で軸部の先端寄りの内輪の姿勢が不安定になる事は防止できる。但し、上記特許文献２、３に記載された従来構造の場合、１対の内輪の軸方向端面同士の間に、大きな剛性を有する内輪間座を挟持したり、これら両内輪の軸方向端面同士を直接突き合わせている為、これら両内輪の軸方向端面同士の間隔を変える事は困難である。従って、複列円すいころ軸受ユニットに適切な予圧を付与する為には、構成各部材の寸法及び形状を極めて高精度に仕上げる必要があるだけでなく、所望の予圧を正確に付与する事は、非常に難しい。この点に就いて、図４〜５を参照しつつ説明する。

図４〜５は、外側列の円すいころ４ａの姿勢を安定させる為に、上記特許文献３に対応して先に考えた構造の２例を示している。このうちの図４に示した第１例の複列円すいころ軸受ユニット１ａの場合には、１対の内輪素子６ａ、６ｂ同士の間に内輪間座２０を挟持して、内輪組立体２ａとしている。そして、この内輪間座２０の軸方向両端面を、この内輪間座２０の中心軸に直交する平面として、軸部１６（図３参照）の先端寄りの内輪素子６ａの姿勢を安定させる様にしている。
又、図５に示した第２例の複列円すいころ軸受ユニット１ｂの場合には、内周面に複列の外輪軌道９、９を有する、一体型の外輪素子２１を、外輪組立体３ａとして使用している。

図４〜５に示した、先に考えた複列円すいころ軸受ユニット１ａ、１ｂの場合、上述した通り、各円すいころ４ａ、４ｂに、所望の予圧を正確に付与する事が難しい。この理由は、次の通りである。上記図４〜５に示した構造でこの予圧を調節するには、上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士の間に挟持する内輪間座２０の軸方向寸法Ｌ₂₀を変える。そして、ナット１８（図３参照）を緊締する以前の状態で、この内輪間座２０の軸方向両端面と上記両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面との間に存在する隙間の厚さ（軸方向寸法）を変える。上記予圧は、この隙間の厚さ寸法に見合った分だけ付与される。従って、この予圧を適正にする為には、上記内輪間座２０の軸方向寸法Ｌ₂₀を適正にする事は勿論、上記ナット１８を緊締する以前の状態での、上記両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面同士の間隔Ｄ₆ （図２参照）を適正にする必要がある。

ところが、この間隔Ｄ₆ は、上記ナット１８を緊締する以前の状態でも変化する。この理由に就いて、本発明の実施例を示す図１を参照しつつ説明する。印刷機用シリンダの軸部１６を回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニット１ａの場合、高度の回転精度を確保する為に、両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に、締り嵌めで外嵌している。この為、これら両内輪素子６ａ、６ｂの直径は、この軸部１６への外嵌に伴って、図１に鎖線で示す状態から実線で示す状態にまで変化する（大きくなる）。この直径変化に伴って、上記両内輪素子６ａ、６ｂの外周面に形成した両内輪軌道５、５と各円すいころ４ａ、４ｂとの係合に基づき（傾斜面であるこれら両内輪軌道５、５と、これら各円すいころ４ａ、４ｂの転動面との転がり接触部に加わる力のうちで、軸方向に向く分力に基づき）、これら両内輪素子６ａ、６ｂ同士の間隔Ｄ₆ が、図１に鎖線で示す状態から実線で示す状態にまで変化する（大きくなる）。即ち、この間隔Ｄ₆ が、上記軸部１６への外嵌以前にはＤ_6b（ _b：before）であったものが、外嵌後には、Ｄ_6a（ _a：after ）にまで大きくなる（Ｄ_6b＜Ｄ_6a）。

上記各円すいころ４ａ、４ｂへの予圧付与は、上記図１に実線で示す状態にまで、上記両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面同士の間隔が広がった状態で行なう。従って、前述の図４、５に示した構造で、外側列の円すいころ４ａの姿勢を安定させ、しかも各列の円すいころ４ａ、４ｂに適正な予圧を付与する為には、上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士の間に挟持する内輪間座２０の軸方向寸法を、上記外嵌後の間隔Ｄ_6aに基づいて規制しなければならない。

これに対して、上記外嵌後の間隔Ｄ_6aは、上記外嵌以前の間隔Ｄ_6bだけでなく、上記軸部１６に対する上記両内輪素子６ａ、６ｂの締り嵌めの程度、即ち、それぞれが自由状態での、これら両内輪素子６ａ、６ｂの内径Ｒ₆ と上記軸部１６の外径Ｄ₁₆との差（Ｄ₁₆−Ｒ₆ ）によっても変化する。従来は、この様な締り嵌めに基づく、上記両内輪素子６ａ、６ｂの軸方向端面同士の間隔の変動を考慮しつつ、上記各円すいころ４ａ、４ｂに予圧を付与する事は行なっていなかった。この為、この予圧を適正に規制する事ができなかった。例えば、上記外嵌以前の間隔Ｄ_6bを測定し、この間隔Ｄ_6bに基づいて前記内輪間座２０の軸方向寸法Ｌ₂₀を定めた場合には、上記各円すいころ４ａ、４ｂに付与される予圧が、適正値よりも大きくなってしまう。上記外嵌後の間隔Ｄ_6aを測定できれば、上記内輪間座２０の軸方向寸法Ｌ₂₀を適正にして、上記予圧を適正値にできるが、上記外嵌後の間隔Ｄ_6aを測定する事は不可能乃至は極めて困難である。

特開２００１−１８２７５３号公報 特開２００２−５２６８５号公報 特開２００４−６０７５８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、各列の円すいころの姿勢を安定させ、優れた回転精度を得られる複列円すいころ軸受ユニットに、適正な予圧を付与できる方法を実現すべく発明したものである。

本発明の予圧付与方法の対象となる複列円すいころ軸受ユニットは、従来から知られている複列円すいころ軸受ユニットと同様に、内輪組立体と、外輪組立体と、複数個の円すいころとを備える。
このうちの内輪組立体は、外周面にそれぞれが円すい凸面状である複列の内輪軌道を有する１対の内輪素子、及び、これら両内輪素子同士の間に挟持される内輪間座を備える。そして、これら両内輪素子を軸の外周面に締り嵌めで外嵌した状態で、この軸の外周面に固定される。
又、上記外輪組立体は、それぞれが円すい凹面状である複列の外輪軌道を内周面に有する。そして、ハウジングに内嵌固定される。
更に、上記各円すいころは、上記各内輪軌道と上記各外輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられている。
本発明の対象となる予圧付与方法は、上記内輪組立体を構成する上記両内輪素子を互いに軸方向に近づく方向に押圧し、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させた状態で、上記各列の円すいころに所望の予圧を付与する。

特に、本発明の複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法の場合には、先ず、上記両内輪素子の自由状態での内径と、上記軸の自由状態での外径と、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔とを測定する。これら両内輪素子の軸方向端面同士の間隔の測定は、上記外輪組立体と上記各円すいころとを組み合わせた状態でこれら両内輪素子同士を、各部材が弾性変形しない程度の力で、互いに近付く方向に押圧した状態で行なう。
その後、上記両内輪素子の内径と上記軸の外径との差に基づいて、これら両内輪素子を上記軸に外嵌した状態での上記軸方向端面同士の間隔の拡大量を求める。この拡大量を求める作業は、上記両内輪素子及び上記軸を構成する材料の材質及び寸法、各内輪軌道の傾斜角度（或いは各円すいころの接触角）等の複列円すいころ軸受ユニットの諸元に基づいて計算により求められる他、実験的に求める（予め行なった複数回の実験から導いた実験式から求める）事もできる。
次いで、上記拡大量と上記測定した間隔との和よりも、上記所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を用意する。
そして、当該内輪間座を上記両内輪素子同士の間に配置してから、これら内輪間座及び両内輪素子から成る内輪組立体を軸方向両側から押圧する。そして、上記軸方向隙間を解消し、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させる。

上述の様に構成する本発明の複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法によれば、各列の円すいころの姿勢を安定させ、優れた回転精度を得られる複列円すいころ軸受ユニットに、適正な予圧を付与できる。
先ず、１対の内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士を、内輪間座を介して突き当てているので、これら両内輪素子の姿勢を安定させ、これら両内輪素子の周囲に配置された円すいころの転動を安定させて、上記複列円すいころ軸受ユニットの回転精度を良好にできる。
又、内輪間座の軸方向寸法を、両内輪素子を軸に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子の直径拡大分を補償した状態で規制する為、軸に対するこれら両内輪素子の締り嵌めの程度に拘らず、各円すいころに付与する予圧を適正にできる。
この結果、上記複列円すいころ軸受ユニットの回転精度維持並びに耐久性の確保を高次元で両立させる事ができる。

本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔の測定を、外輪組立体をハウジングに内嵌固定した状態で行なう。
この様に構成すれば、上記外輪組立体を上記ハウジングに内嵌固定する事に伴う、この外輪組立体の直径の変化量（収縮量）を無視できる。
即ち、例えば印刷機用シリンダの軸部を回転自在に支持する為の複列円すいころ軸受ユニットの場合には、高度の回転精度を得る為に、上記外輪組立体を上記ハウジングに、締り嵌めで内嵌固定する場合が多い。この様な場合には、この外輪組立体の直径に関しても、上記ハウジングへの内嵌に伴って変化する。但し、この外輪組立体をこのハウジングに内嵌固定した後であっても、内輪組立体を軸に外嵌固定する以前であれば、この内輪組立体を構成する１対の内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔を測定する事はできる。又、測定後に、何れかの内輪素子を取り外してから再度組み付ける事により、所望の軸方向寸法を有する内輪間座を、上記両内輪素子同士の間に挟持する事もできる。
そこで、上記請求項２に記載した様な構成を採用すれば、上記外輪組立体の直径の変化に拘らず、各円すいころに所望の予圧を正確に付与できる。

又、本発明を実施する場合に、例えば請求項３に記載した様に、所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を、軸方向寸法が互いに異なる複数種類の内輪間座のうちから選択する。
或いは、請求項４に記載した様に、所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を、大きめの軸方向寸法を有する素内輪間座の端部を必要量削り取る事により得る。
何れの場合でも、所望の予圧の値に応じた適正な軸方向寸法を有する内輪間座を得て、上記各円すいころに所望の予圧を付与できる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、複列円すいころ軸受ユニットを、印刷機のシリンダの軸部を支承する為の回転支持部に組み込むものとする。
この様な回転支持部は、前述した様に、予圧を厳密に規制する必要があり、しかも高度の回転精度を要求される為、本発明を実施する事により大きな効果を得られる。

図１に基づいて、本発明の実施例を説明する。尚、本発明の特徴は、内輪組立体２ａを構成する１対の内輪素子６ａ、６ｂを軸部１６に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子６ａ、６ｂの直径拡大分を補償する点にある。即ち、これら両内輪素子６ａ、６ｂの直径拡大分を補償して、上記軸部１６に対するこれら両内輪素子６ａ、６ｂの締り嵌めの程度に拘らず、各円すいころ４ａ、４ｂに付与する予圧を適正に規制する点にある。複列円すいころ軸受ユニット１ａの基本構成に就いては、前述の図２〜３に示した従来構造と同様であり、内輪間座２０を使用して、軸部１６の先端寄りの内輪素子６ａの姿勢を安定させる点に関しては、前述の図４（図５も同様）に示した、先に考えた構造と同様である。よって、構造に関しては、重複する説明を省略し、以下、上記各円すいころ４ａ、４ｂに所望の予圧を付与する為の、本発明の予圧付与方法に就いて説明する。

上記各円すいころ４ａ、４ｂに所望の予圧を付与する場合には、先ず、次の(a) 〜(c) に示した３通りの寸法を測定する。
(a) 上記両内輪素子６ａ、６ｂの自由状態（図１に鎖線で示した、上記軸部１６に外嵌する以前の状態）での内径Ｒ₆
(b) 上記軸部１６の自由状態（上記両内輪素子６ａ、６ｂを外嵌する以前の状態）での外径Ｄ₁₆
(c) 上記両内輪素子６ａ、６ｂと、外輪組立体３と、上記各円すいころ４ａ、４ｂとを（例えば前述の図２に示す様に）組み合わせた状態で上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士を、各部材６ａ、６ｂ、３、４ａ、４ｂが弾性変形しない程度の力で互いに近付く方向に押圧した状態での、上記両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面同士の間隔Ｄ_6b
尚、このＤ_6bを測定する際に、好ましくは、上記外輪組立体３を軸受ハウジング１５に、締り嵌めにより内嵌固定した状態で行ない、この締り嵌めに伴う、上記外輪組立体３の直径変化の影響をなくす。上記(c) の寸法の測定時には、上記両内輪素子６ａ、６ｂの内径側に、上記軸部１６を含め、他の部材を挿入しないでおく事は当然である。

上記(a) 〜(c) に示した３通りの寸法を測定した後、上記両内輪素子６ａ、６ｂの内径Ｒ₆ と上記軸部１６の外径Ｄ₁₆との差「Ｄ₁₆−Ｒ₆ 」（締り嵌めの大きさ）に基づいて、これら両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した状態での、上記軸方向端面同士の間隔Ｄ₆ の拡大量を求める。即ち、図１に鎖線で示した、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌する以前の状態での間隔Ｄ_6bと、同じく実線で示した、これら両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した後の状態での間隔Ｄ_6aとの差「Ｄ_6a−Ｄ_6b」を求める。この拡大量を求める作業は、上記両内輪素子６ａ、６ｂ及び上記軸部１６を構成する材料の材質及び寸法、これら両内輪素子６ａ、６ｂの外周面に形成した両内輪軌道５、５の傾斜角度θ（或いは、各円すいころ４ａ、４ｂの接触角）等の、複列円すいころ軸受ユニット１ａの諸元に基づいて計算により求める他、実験的に求める（予め行なった複数回の実験から導いた実験式から求める）事もできる。即ち、上記差「Ｄ₁₆−Ｒ₆ 」だけからは、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した後の状態での間隔Ｄ_6aを求める事はできないが、締り嵌めに伴う拡大量「Ｄ_6a−Ｄ_6b」を求められる。

上述の様にして、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に締り嵌めで外嵌する事に伴う、上記間隔Ｄ₆ の拡大量「Ｄ_6a−Ｄ_6b」を求めたならば、次いで、前記(c) の測定値Ｄ_6bにこの拡大量「Ｄ_6a−Ｄ_6b」を加える事により、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した後の状態での間隔Ｄ_6aを求める（Ｄ_6b＋Ｄ_6a−Ｄ_6b＝Ｄ_6a）。この合計により、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した後の状態での間隔Ｄ_6aを求められる為、この間隔Ｄ_6aよりも、上記各円すいころ４ａ、４ｂに所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分（例えば２０μｍ）だけ短い、内輪間座２０を用意する。この様な寸法を有する内輪間座２０は、例えば、予め用意した、軸方向寸法が互いに少しずつ（例えば２μｍずつ）異なる複数種類の内輪間座のうちから選択する。或いは、大きめの軸方向寸法を有する素内輪間座の端部を必要量削り取る事により得る。何れの方法により所定寸法の内輪間座２０を得るかは、設計的選択により決定する。

何れの方法によっても、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌した後の状態での間隔Ｄ_6aよりも、付与すべき予圧に応じた適性量だけ短い内輪間座２０を得たならば、この内輪間座２０を、上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士の間に挟持する。この作業は、一度一方（図１の左方）の内輪素子６ａを前記外輪組立体３の内径側から抜き出した後、この外輪組立体３の内径側に、上記選択した内輪間座２０と上記一方の内輪素子６ａとを順次組み込む事により行なう。この際、上記両内輪素子６ａ、６ｂ並びに内輪間座２０を上記軸部１６に外嵌する。尚、この内輪間座２０の軸方向両端面は、中心軸に対し直角方向に存在する平坦面としておく。

上述の様にして、上記両内輪素子６ａ、６ｂ同士の間に上記内輪間座２０を挟持したならば、上記軸部１６の端部に螺合したナット１８を緊締する事により、上記両内輪素子６ａ、６ｂ及び上記内輪間座２０から成る内輪組立体２ａを、上記ナット１８とシリンダ１４の段差部１７との間で、軸方向両側から強く押圧する。そして、上記内輪間座２０の軸方向端面と上記両内輪素子６ａ、６ｂの軸方向他面との間に存在する隙間を解消して、これら両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面と、上記内輪間座２０の軸方向両端面とを当接させる。

上述の様にして前記複列円すいころ軸受ユニット１ａに予圧を付与すれば、各列の円すいころ４ａ、４ｂの姿勢を安定させ、この複列円すいころ軸受ユニット１ａの回転精度を良好にすると共に、適正な予圧を付与できる。
先ず、上記両内輪素子６ａ、６ｂの互いに対向する軸方向端面同士の間に挟持する内輪間座２０の軸方向両端面を、この内輪間座２０の中心軸に対し直角方向に存在する平坦面としているので、上記両内輪素子６ａ、６ｂの姿勢を安定させられる。そして、これら両内輪素子６ａ、６ｂの周囲に配置された円すいころ４ａ、４ｂの転動を安定させて、上記複列円すいころ軸受ユニット１ａの回転精度を良好にできる。

又、上記内輪間座２０の軸方向寸法を、上記両内輪素子６ａ、６ｂを上記軸部１６に外嵌する事に伴う、これら両内輪素子６ａ、６ｂの直径拡大分を補償した状態で規制する為、上記軸部１６に対するこれら両内輪素子６ａ、６ｂの締り嵌めの程度に拘らず、上記各円すいころ４ａ、４ｂに付与する予圧を適正にできる。この結果、上記複列円すいころ軸受ユニット１ａの回転精度維持並びに耐久性の確保を高次元で両立させる事ができる。尚、外輪組立体が、図５に示す様な一体型でも良い事は勿論である。

本発明は、内輪及び外輪を３個ずつ以上設けた、或いは周面に複列の軌道面を設けた軌道輪と軸方向に隣接する状態で他の軌道輪とを設けた構造を有する、多列円すいころ軸受ユニットに適用する事もできる。この場合に、軸方向に隣り合う軌道輪同士の間に間座を設け、各列の円すいころの姿勢を安定させて優れた回転精度を得られ、しかも締り嵌めに基づく軌道輪の直径変化を考慮しつつ、予圧を適正に規制できる構造を実現した場合に、当該構造が本発明の技術的範囲に属する事は明らかである。

更に、本発明の技術思想は、図１に示した構造の径方向に関する内外を逆にして、各円すいころに正面組み合わせ型の接触角を付与した、図６に示す様な、正面組み合わせ型の複列円すいころ軸受ユニット１ｃに適正な予圧付与を行なう為にも利用できる（請求項５〜６）。この場合には、軸受ハウジング１５に締り嵌めで内嵌する１対の外輪素子１０ａ、１０ｂ同士の間に外輪間座１１を挟持する。そして、自由状態でのこれら両外輪素子１０ａ、１０ｂの外径Ｄ₁₀と、上記軸受ハウジング１５の内径Ｒ₁₅と、これら両外輪素子１０ａ、１０ｂの互いに対向する軸方向端面同士の間隔Ｄ_10b とを測定し、適切な軸方向寸法を有する外輪間座１１を選択して、上記両外輪素子１０ａ、１０ｂ同士の間に挟持する。この場合に上記軸方向端面同士の間隔の測定を行なう作業を、内輪組立体２ａを構成する一体型の内輪２２を軸部１６に外嵌固定した後、外輪組立体３を軸受ハウジング１５に内嵌固定する以前に行なう。この外輪組立体３は、この軸受ハウジング１５に螺合したナット１８ａと、この軸受ハウジング１５の内周面に形成した段差部１７ａとの間で強く挟持する。内輪組立体が別体型でも良い事は勿論である。

本発明の実施例を示す、複列円すいころ軸受ユニットを組み込んだ印刷機用シリンダの軸部の回転支持部の半部断面図。 従来から知られている複列円すいころ軸受ユニットの１例を示す半部断面図。 従来から知られている複列円すいころ軸受ユニットを組み込んだ印刷機用シリンダの軸部の回転支持部の半部断面図。 円すいころの姿勢を安定させられる構造の第１例を示す半部断面図。 同第２例を示す半部断面図。 本発明の技術思想を適用可能な複列円すいころ軸受ユニットの別例を示す、印刷機用シリンダの軸部の回転支持部の半部断面図。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 複列円すいころ軸受ユニット
２、２ａ 内輪組立体
３、３ａ 外輪組立体
４ａ、４ｂ 円すいころ
５ 内輪軌道
６ａ、６ｂ 内輪素子
７ 小径側鍔部
８ 大径側鍔部
９ 外輪軌道
１０ａ、１０ｂ 外輪素子
１１ 外輪間座
１２ 保持器
１３ 潤滑油流路
１４ シリンダ
１５ 軸受ハウジング
１６ 軸部
１７、１７ａ 段差部
１８、１８ａ ナット
１９ 隙間
２０ 内輪間座
２１ 外輪
２２ 内輪

Claims (7)

1. 外周面にそれぞれが円すい凸面状である複列の内輪軌道を有する１対の内輪素子及びこれら両内輪素子同士の間に挟持される内輪間座を備え、これら両内輪素子を軸の外周面に締り嵌めで外嵌した状態でこの軸の外周面に固定される内輪組立体と、それぞれが円すい凹面状である複列の外輪軌道を内周面に有し、ハウジングに内嵌固定される外輪組立体と、これら各外輪軌道と上記各内輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられた円すいころとを備え、上記内輪組立体を構成する上記両内輪素子を互いに軸方向に近づく方向に押圧し、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させた状態で、上記各列の円すいころに所望の予圧を付与する複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法であって、上記両内輪素子の自由状態での内径と、上記軸の自由状態での外径と、上記両内輪素子と上記外輪組立体と上記各円すいころとを組み合わせてこれら両内輪素子同士を、各部材が弾性変形しない程度の力で互いに近付く方向に押圧した状態での、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔とを測定した後、上記両内輪素子の内径と上記軸の外径との差に基づいて、これら両内輪素子を上記軸に外嵌する事に伴う、上記軸方向端面同士の間隔の拡大量を求め、この拡大量と上記測定した間隔との和よりも、上記所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座を用意し、当該内輪間座を上記両内輪素子同士の間に配置してから、これら内輪間座及び両内輪素子から成る内輪組立体を軸方向両側から押圧して、これら両内輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記内輪間座の軸方向両端面とを当接させる、複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
2. 両内輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔の測定を、外輪組立体をハウジングに内嵌固定した状態で行なう、請求項１に記載した複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
3. 所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座が、軸方向寸法が互いに異なる複数種類の内輪間座のうちから選択されたものである、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
4. 所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い内輪間座が、大きめの軸方向寸法を有する素内輪間座の端部を必要量削り取る事により得られたものである、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
5. 外周面にそれぞれが円すい凸面状である複列の内輪軌道を有し、軸に外嵌固定される内輪組立体と、内周面にそれぞれが円すい凹面状である複列の外輪軌道を有する１対の外輪素子及びこれら両外輪素子同士の間に挟持される外輪間座を備え、これら両外輪素子をハウジングの内周面に締り嵌めで内嵌した状態でこのハウジングの内周面に固定される外輪組立体と、上記各内輪軌道と上記各外輪軌道との間に、各列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられた円すいころとを備え、上記外輪組立体を構成する上記両外輪素子を互いに軸方向に近づく方向に押圧して、これら両外輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記外輪間座の軸方向両端面とを当接させた状態で、上記各列の円すいころに所望の予圧を付与する複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法であって、上記両外輪素子の自由状態での外径と、上記ハウジングの自由状態での内径と、上記両外輪素子と上記内輪組立体と上記各円すいころとを組み合わせてこれら両外輪素子同士を、各部材が弾性変形しない程度の力で互いに近付く方向に押圧した状態での、これら両外輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔とを測定した後、上記両外輪素子の外径と上記ハウジングの内径との差に基づいて、これら両外輪素子を上記ハウジングに内嵌する事に伴う、上記軸方向端面同士の間隔の拡大量を求め、この拡大量と上記測定した間隔との和よりも、上記所望の予圧を付与する為に必要となる軸方向隙間分だけ短い外輪間座を用意し、当該外輪間座を上記両外輪素子同士の間に配置してから、これら外輪間座及び両外輪素子から成る外輪組立体を軸方向両側から押圧して、これら両外輪素子の互いに対向する軸方向端面と上記外輪間座の軸方向両端面とを当接させる、複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
6. 両外輪素子の互いに対向する軸方向端面同士の間隔の測定を、内輪組立体を軸に外嵌固定した状態で行なう、請求項５に記載した複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。
7. 複列円すいころ軸受ユニットが、印刷機のシリンダの軸部を支承する為の回転支持部に組み込まれるものである、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した複列円すいころ軸受ユニットの予圧付与方法。

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