JP4607044B2 - 円錐ころ軸受 - Google Patents

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Description

この発明は、円錐ころ軸受に関し、特に、外輪に設けられたスラスト方向の予圧機構に関する。
円錐ころ軸受を複列としてスラスト荷重を両側方向で受けることは、広く行われている。例えば、鉄鋼圧延ローラのローラ軸には、スラスト荷重のみを受ける複列円錐ころ軸受が設けられる。
円錐ころ軸受でスラスト荷重を受ける場合、外輪には、その背面側から正面側に向けてスラスト方向の定予圧が加えられる。
従来から、この定予圧を発生させる予圧機構としては、例えば、図3に示すように、外輪1の背面に形成された穴2内に設けられたものがある。予圧機構は、予圧ばね3と、この予圧ばね3を受けるプランジャ4と、このプランジャ4をその先端が外輪1の背面に突出する位置で抜け止めする止め輪5とからなる(特許文献1参照)。
特開平10−184677号公報
しかしながら、図3のような円錐ころ軸受では、プランジャ4を抜け止めするのに止め輪5を用意する必要があり、面倒であった。また、止め輪5は着脱構造となっておらず、予圧ばね3が疲労してもこれを交換することができない点で不便であった。
そこで、この発明の第1の課題は、円錐ころ軸受の外輪の背面に形成した穴内に圧縮状態に予圧ばねを設置し、この予圧ばねを受けるプランジャを抜け止めするに際し、止め輪などの別部材を不要にすることにあり、第2の課題は、さらに予圧ばねを容易に交換可能にすることにある。
上記第1の課題を達成する手段は、外輪の背面に形成された穴内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャとを備え、このプランジャをその先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置で抜け止めした円錐ころ軸受において、前記穴の内周に突出部を形成し、前記予圧ばねを前記穴の背面側から前記突出部越しに挿入可能とし、前記プランジャの外周に前記穴の背面側から前記突出部を通過させられる係合部を設け、この係合部が前記突出部を通過したときに前記プランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置にあり、前記予圧ばねの付勢を受けたプランジャを前記突出部と前記係合部とが当ることで抜け止めするように設けたことを特徴とするものである。
具体的には、穴の内周に突出部を形成し、穴の背面側から、突出部越しに予圧ばねを挿入し、さらにプランジャの外周に設けた係合部を突出部よりも正面側まで通過させることで、予圧ばねが圧縮状態に設置されると共に、この予圧ばねの付勢を受けたプランジャの係合部と突出部の当り合いにより、プランジャがその先端を外輪よりも背面方向に突出させた位置で抜け止めされるようにした。
具体的な構成としては、上記係合部が、正面方向に向かって穴内側に傾く勾配をもったテーパ面で上記突出部と当り合う樹脂部からなり、前記係合部を、上記プランジャを背面側から正面方向に向けて押し込まれると弾性変形して前記突出部を通過するように設け、前記プランジャの押し込みにより上記予圧ばねが圧縮されるように設けた構成を採用することができる。
この構成では、予圧ばねを挿入した後、係合部と突出部とをテーパ面で接触させた状態でプランジャを正面側に向けて押し込むことで係合部が弾性変形させられる。その結果、係合部が突出部を通過した後に弾性回復し、予圧ばねの付勢により前記突出部と正背方向に当り合った状態となり、プランジャが抜け止めされる。
上記構成において、突出部は、穴の内周の全域または一部に設けることができ、係合部は、プランジャの外周の全域または一部に設けることができる。
上記構成において、上記プランジャの係合部を機械的または加熱等により破壊可能な樹脂製とすることにより、プランジャを抜き取ることができ、新たなプランジャを用意することで予圧ばねの交換が可能になる。
上記第2の課題を解決する手段は、上記構成において、上記突出部がねじからなり、上記係合部が前記ねじに螺合するように上記プランジャの外周に形成されたねじからなり、前記係合部を、ねじ送りにより前記突出部を通過させるように設け、上記予圧ばねが前記係合部のねじ送りにより上記プランジャに圧縮されるように設けた構成を採用したものである。
具体的には、プランジャを回転させることにより、係合部が突出部を通過するまでねじ送りされると、予圧ばねの付勢により係合部のねじ山と突出部のねじ山とが正背方向に当り合い、プランジャが抜け止めされるようし、また、プランジャを逆回転させるだけで抜き取ることができるようにした。このため、予圧ばねの交換を容易に行うことができる。
上記第1および上記第2の課題解決手段においては、予圧ばねの背面側端をプランジャに埋め込みこれらを一体に設けることもできる。
上述のように、この発明は、円錐ころ軸受の外輪の背面に形成した穴内に圧縮状態に予圧ばねを設置し、この予圧ばねを受けるプランジャを抜け止めするに際し、穴の内周に形成した突出部とプランジャの外周に設けた係合部とでプランジャを抜け止めできるようにしたため、止め輪などの別部材を不要にすることができる。
また、この発明は、上記突出部がねじからなり、上記係合部が前記ねじに螺合するように上記プランジャの外周に形成されたねじからなり、前記係合部を、ねじ送りにより前記突出部を通過させるように設け、上記予圧ばねが前記係合部のねじ送りにより上記プランジャに圧縮されるように設けたことにより、予圧ばねを容易に交換可能にすることができる。
以下、この発明の第1実施形態に係る円錐ころ軸受を添付図面に基づいて説明する。第1実施形態に係る円錐ころ軸受は、図3に示した複列円錐ころ軸受と同様に2分割された外輪1を有する複列円錐ころ軸受であり、例えば、鉄鋼圧延ローラのローラ軸にスラスト荷重のみを受けるように設置されるものである。図1は、外輪1の背面1aに形成された穴2の部分を拡大した断面図である。
図1に示すように、第1実施形態に係る円錐ころ軸受は、穴2内に圧縮状態に設置される予圧ばね11と、この予圧ばね11により背面側に向けて付勢されるプランジャ12とを備えたものである。
穴2の内周には、その開口端から正面側に向けて穴内側に傾く勾配をもった突出部2aが形成されている。突出部2aの正面側には、開口端と同内径に拡がったプランジャ設置部2bが設けられており、このプランジャ設置部2bの正面側には、突出部2aの勾配先端と同内径に縮まったばね受部2cが設けられている。
上記予圧ばね11には、コイルばねが採用されているが、他の種のばねを用いることができる。予圧ばね11の外径は、突出部2aの勾配先端の内径と概ね同一になっている。このため、予圧ばね11は、穴2の背面側から突出部2a越しにばね受部2cまで挿入することができる。ばね受部2cは、挿入された予圧ばね11を倒れないように支える。挿入された予圧ばね11は、その背面側端がプランジャ設置部2bに位置する長さとされている。
プランジャ12は、予圧ばね11の背面側の端部を受け、その外周が穴2の背面側から前記突出部2aを通過させられる円盤状の係合部12aと、係合部12aの中央部から背面側に突出する軸部12bとを有する。プランジャ12は、全体として樹脂からなり、軸部12bには、樹脂よりも剛性の高い芯材12cがインサートされている。なお、予圧ばね11の背面側端部をプランジャ12とを一体にすることもできる。
係合部12aの外周は、正面方向に向かって穴内側に傾く勾配をもったテーパ面とされており、上記突出部2aに形成されたテーパ面と背面側から当り合うようになっている。この係合部12aは、軸部12bを背面側から正面方向に押されると、この押圧を受けて弾性変形し、ばね受部2cに挿入された予圧ばね11を圧縮しつつ前記突出部2aを通過し、プランジャ設置部2bに達するようになっている。なお、プランジャ設置部2bの正背方向の幅Aは、プランジャ12の振動を考慮して係合部12aの正背方向の幅Bよりも幅広に設けられている。
係合部12aが突出部2aを通過したとき、前記予圧ばね11が前記プランジャ12の係合部12aにより圧縮された状態にある。また、プランジャ12の先端である軸部12bの先端が前記外輪1の背面1aよりも背面方向に突出する位置にある。予圧ばね11の付勢を受けた係合部12aのテーパ面外縁は、速やかに弾性回復するため、プランジャ12の押し込みがなくなると、プランジャ設置部2bの内周で正背方向に案内され、前記突出部2aの正面側壁面と正背方向に当り合う。この当り合いにより、係合部12aの背面方向動が規制される結果、プランジャ12が抜け止めされる。この状態では、軸部12bの先端が前記外輪1の背面1aよりも背面方向に突出するから、各穴2から突出する軸部12bの先端が、例えば、ローラ軸に設けられた固定側を押すと、外輪1には正面側に向けて純粋なスラスト方向の定予圧が加えられる。
上記構成において、係合部12aを機械的に破壊し、または樹脂を加熱等で軟化させることによりプランジャ12を穴2から抜き取り可能に設けると、予圧ばね11を交換することができる。
次に、この発明の第2実施形態に係る円錐ころ軸受を説明する。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同符号を付すのみとし、その説明を省略する。図2は、第2実施形態に係る円錐ころ軸受のうち、外輪1の背面1aに形成された穴2の部分を拡大した断面図である。
図2に示すように、第2実施形態に係る円錐ころ軸受は、穴2に形成された突出部2aがねじからなる。また、プランジャ12の係合部12aは、円盤部の外周に前記ねじに螺合するように形成されたねじからなる。
プランジャ12の軸部12bには六角穴12eが形成されている。係合部12aは、プランジャ12がレンチで回転されることにより、前記突出部2aを通過し、プランジャ設置部2bに達するまでねじ送りされるようになっている。ばね受部2cに挿入された予圧ばね11は、係合部12aのねじ送りにより圧縮される。なお、係合部12aのねじ山m1と突出部2aのねじ山m2は、プランジャ12が傾かないように当り合う。
係合部12aは、前記突出部2aを通過すると、プランジャ設置部2bに達し、予圧ばね11の付勢により係合部12aのねじ山m1と突出部2aのねじ山m2とが正背方向に当り合って係合部12aの背方向動が規制される結果、プランジャ12が抜け止めされる。また、プランジャ12は、逆回転させることにより穴2から抜き取ることができる。このため、係合部12aの破壊が不要であり、予圧ばね11の交換を容易に行うことができる。
(a)は第1実施形態の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図、(b)は穴の突出部にプランジャを通過させた状態を示す拡大断面図 (a)は第2実施形態の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図、(b)は穴の突出部にプランジャを通過させた状態を示す拡大断面図 従来例の外輪の背面に形成した穴付近の拡大断面図
符号の説明
1 外輪
1a 背面
2 穴
2a 突出部
11 予圧ばね
12 プランジャ
12a 係合部
12b 軸部
12c 芯材
12e 六角穴
m1、m2 ねじ山

Claims (1)

  1. 外輪の背面に形成された穴内に圧縮状態に設置される予圧ばねと、この予圧ばねにより背面側に向けて付勢されるプランジャとを備え、このプランジャをその先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置で抜け止めした円錐ころ軸受において、前記穴の内周に突出部を形成し、前記予圧ばねを前記穴の背面側から前記突出部越しに挿入可能とし、前記プランジャの外周に前記穴の背面側から前記突出部を通過させられる係合部を設け、この係合部が前記突出部を通過したときに前記プランジャの先端が前記外輪よりも背面方向に突出する位置にあり、前記予圧ばねの付勢を受けたプランジャを前記突出部と前記係合部とが当ることで抜け止めするように設け、上記突出部が雌ねじのねじ山からなり、上記係合部が前記雌ねじに螺合するように上記プランジャの外周に形成された雄ねじのねじ山からなり、前記係合部を、前記螺合するねじ送りにより前記突出部を通過させるように設け、上記予圧ばねが前記係合部の前記ねじ送りにより上記プランジャに圧縮されるように設け、前記プランジャを回転させることにより、前記係合部が前記突出部を通過するまで前記ねじ送りされると、前記予圧ばねの付勢により前記係合部のねじ山と前記突出部のねじ山とが正背方向に当り合って前記プランジャが抜け止めされるようし、また、前記プランジャを逆回転させるだけで抜き取ることができるようにしたことを特徴とする円錐ころ軸受。
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