JP4844671B2 - スラスト軸受調整機構 - Google Patents

Description

本発明は、基盤上に固定された一対のスタンド本体の間に、スラスト軸受によって回転自在に支持された軸を備えた装置に設けられ、上記スラスト軸受を締付け調整するためのスラスト軸受調整機構に関するものである。

例えば、基盤上に固定された一対のスタンド本体の間に、スラスト軸受によって回転自在に支持された軸を備えた装置の一種として、スリッター装置等が知られている。

当該スリッター装置は、基盤上に間隔をおいて固定された一対のスタンド本体と、これらの間にスラスト軸受およびジャーナル軸受により回転自在に支持され、複数のリング状の刃物が軸線方向に取り付けられた上下一対の軸によって概略構成されたものである。

そして、上記スリッター装置は、装置の構造やメンテナンスの簡易性等を考慮していることから、上記軸を回転自在に支承するスラスト軸受およびジャーナル軸受として、ボールベアリングが多く使用されている。

上記スリッター装置のスラスト軸受は、内輪が上記スタンド本体の外端面に固定され、ボールを介して回転自在とされた外輪の外端面に、軸に一体に固定されたフランジの端面が当接されることによって、上記軸がスラスト方向へ移動することなく回転自在に支持されている。

そして、以上の構成からなる上記スリッター装置は、上記上下一対の軸の間にシート状の被切断材料を挿通させることにより、上記被切断材料を上記軸に取り付けられた刃物の剪断力によって複数の帯状素材に切断するものである。

ところで、上記スリッター装置にあっては、運転時に、常時上記スラスト軸受にスラスト方向への大きな応力が作用しているために、長時間の運転によって、上記スラスト軸受の各部が摩耗してしまう。このため、上記スラスト軸受にスラスト方向へのがたつきが生じ、それに伴い上記軸にもスラスト方向へのがたつきが生じて、上記帯状素材の幅寸法の精度が悪化してしまうという問題点があった。

この問題に対し、従来のスラスト軸受調整機構として、上記軸の端部の外周に雄螺子部および溝部を設け、上記フランジの代わりに、上記スラスト軸受の外輪の外端面に、上記雄螺子部に螺合させた図６に示すベアリングナット２１を当接させ、当該ベアリングナット２１の外端面側に、図７に示すベアリング座金２４を設けたものが知られている。

ここで、ベアリングナット２１は、外周部に４個の溝部２２が等間隔に形成されているとともに、内周部に上記軸の雄螺子部と螺合する雌螺子部２３が形成されている。

他方、ベアリング座金２４は、外周部に１８個の歯２５が等間隔に形成されているとともに、内周部に上記軸の溝部に嵌入する１個の歯２６が形成されている。

以上の構成からなる従来のスラスト軸受調整機構は、上記軸に螺合したベアリングナット２１を締付け方向に回転させて、上記スラスト軸受の外輪を内輪側へと押圧する。次いで、上記スラスト軸受のがたつきが無くなる位置で、ベアリング座金２４の内周の歯２６を上記軸の溝部に嵌入する。そして、ベアリングナット２１の溝部２２と対向位置にある外周の歯２５を適宜選択して、ベアリングナット２１側に折り曲げ、ベアリングナット２１の溝部２２に嵌入することにより、ベアリングナット２１の軸回り方向の回転を抑制し、上記スラスト軸受のがたつきに起因する上記軸のスラスト方向のがたつきを抑止している。

しかしながら、従来の上記スラスト軸受調整機構は、スラスト軸受を締付けする度に、ベアリングナット２１の溝部２２に嵌入したベアリング座金２４の外周の歯２５を外す必要があり、作業に手間が掛かるという問題点があった。

また、ベアリングナット２１の溝部２２に嵌入するために一度折り曲げたベアリング座金２４の外周の歯２５は、再度、ベアリングナット２１の溝部２２に嵌入するために折り曲げると、脆性破壊により外周の歯２５が破損してしまう可能性がある。このため、多くの場合、スラスト軸受を調整する度にベアリング座金２４を新品に交換する必要があり、メンテナンスコストが嵩む等の不都合があった。

さらに、従来の上記スラスト軸受調整機構は、上記軸のがたつきに対し、どの程度上記スラスト軸受を締付けるかという上記スラスト軸受の送り量を数値的に管理する手段が無く、作業者の感覚のみで上記スラスト軸受を締付けていた。このため、上記軸のスラスト方向のがたつきを確実に抑制しようとベアリングナット２１を強く締付け過ぎて、上記スラスト軸受の内輪および外輪とボールとの摩擦により上記スラスト軸受が発熱し破損してしまうという問題点があった。

本発明は、従来技術の問題点を解決すべくなされたもので、容易に且つ確実にスラスト軸受のがたつきを抑制し、軸のがたつきを抑止することが可能なスラスト軸受調整機構を提供するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載のスラスト軸受調整機構は、基盤上に固定された一対のスタンド本体の間に、スラスト軸受により回転自在に支持された軸を備えた装置に設けられ、上記スラスト軸受をスラスト方向に締付け調整するスラスト軸受調整機構において、 上記スタンド本体の外端面に上記スラスト軸受の内輪を固定し、当該スラスト軸受のボールを介して回転自在とされた外輪の外端面に、上記軸の外周に螺合させた締付けナットの端面を当接させるとともに、当該締付けナットの外端面側に、上記軸に一体に固定された廻り止めフランジを設け、当該廻り止めフランジに貫通孔を形成するとともに、上記締付けナットに、上記締付けナットの回転時に、対向位置において上記貫通孔と互いに連通する凹部を形成し、上記貫通孔を介して上記凹部に位置決めピンを挿通して一体化させるように構成されてなり、且つ、上記凹部が上記締付けナットの外端面の同一円周上に等間隔に複数形成されるとともに、上記貫通孔が上記廻り止めフランジの端面の同一円周上に複数形成されており、隣接する上記貫通孔同士の間の角度間隔が、隣接する上記凹部同士の間の角度間隔の倍数を除く角度間隔に設けられていることを特徴とするものである。

そして、請求項２に記載のスラスト軸受調整機構は、請求項１において、上記締付けナットの外周に、当該締付けナットが一回転する間に上記廻り止めフランジの貫通孔と締付けナットの凹部が連通可能な組合せと同数の目盛りが、上記締付けナットの回転軸を軸に上記貫通孔と凹部とが連通する角度間隔毎に刻設され、上記廻り止めフランジの外周に上記目盛りの基準となる目印を刻設していることを特徴とするものである。

請求項１に記載の本発明によれば、上記スタンド本体の外端面に上記スラスト軸受の内輪を固定し、当該スラスト軸受のボールを介して回転自在とされた外輪の外端面に、上記軸の外周に螺合させた締付けナットの端面を当接させることにより、上記スラスト軸受の各部が摩耗した際、上記軸と螺合した上記締付けナットをスラスト方向に移動させて、上記スラスト軸受の外輪を内輪側に押圧することにより、上記スラスト軸受のがたつきを抑制する。

そして、位置決めピンを上記軸に一体に固定された廻り止めフランジの貫通孔を介して上記締付けナットの凹部に挿通して一体化させることにより、上記締付けナットが緩む方向に回転することがなくなる。この結果、確実に上記スラスト軸受のがたつきを抑制し続けることが可能となり、それに伴い上記軸のスラスト方向のがたつきも抑止し続けることが可能となることにより、従来のように上記スラスト軸受を締付け調整する度に、ベアリング座金等の部品を交換する必要がなくなり、メンテナンスコストを低減することが可能である。

また、複数の上記凹部を、上記締付けナットの外端面の同一円周上に等間隔に形成し、複数の上記貫通孔を、上記廻り止めフランジの端面の同一円周上に形成しているために、上記締付けナットを締付け方向に回転させることにより、いずれかの上記貫通孔と凹部とが互いに連通可能となる。

ところで、仮に隣接する上記貫通孔同士の間の角度間隔を、隣接する上記凹部同士の間の角度間隔の倍数にすると、上記凹部同士の間の角度間隔毎に上記貫通孔と凹部とが連通する。

これに対して、本発明によれば、隣接する上記貫通孔同士の間の角度間隔を、隣接する上記凹部同士の間の角度間隔の倍数を除く角度間隔に設けているために、より小さな角度間隔毎にいずれかの上記貫通孔と上記凹部とが互いに連通可能となり、上記締付けナットを回転させる間に上記複数の凹部と上記複数の貫通孔とが互いに連通する組合せが格段に多くなる。この結果、上記締付けナットの送り量を細く調整することが可能である。

また、請求項２に記載の本発明によれば、上記締付けナットの外周に、当該締付けナットが一回転する間に、上記廻り止めフランジの貫通孔と締付けナットの凹部とが連通可能な組合せと同数の目盛りを、上記締付けナットの回転軸を軸に上記貫通孔と凹部とが連通する角度間隔毎に刻設し、上記廻り止めフランジの外周に上記目盛りの基準となる目印を刻設しているために、上記目盛りと目印により、上記軸のがたつき具合に対する締付けナットの送り量を数値的に管理することが可能となる。これにより、上記締付けナットの送り量を適度なものとすることができ、この結果、上記スラスト軸受の破損を防止することが可能であるとともに、確実に上記軸のがたつきを抑止することが可能となる。

本発明に係るスラスト軸受調整機構の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の締付けナットを示す平面図である。 図１の廻り止めフランジを示す平面図である。 図１の締付けナットを（ａ）から（ｄ）の順番に３度の角度間隔で回転させている状態を示す平面図である。 図１を適用したスリッター装置を示す全体図である。 従来のスラスト軸受調整機構におけるベアリングナットを示す平面図である。 従来のスラスト軸受調整機構におけるベアリング座金を示す平面図である。

図１〜図５は、本発明に係るスラスト軸受調整機構を、スリッター装置に適用した一実施形態について示すものである。
先ず、当該スリッター装置は、図５に示すように、基盤１上に間隔をおいて固定された一対のスタンド本体２、３と、これらの間に回転自在に支持され、複数のリング状の刃物４を軸線方向に取り付けた上下一対の軸５によって概略構成されている。

一方、上記スラスト軸受調整機構は、図１に示すように、スタンド本体３の外端面６に固定されたスラスト軸受７と、軸５の雄螺子部８と螺合された締付けナット９と、軸５に一体的に固定された廻り止めフランジ１０と、位置決めピン１１によって概略構成されている。

ここで、雄螺子部８は、スタンド本体３側から外方に突出する軸５の端部外周に２ｍｍのネジピッチで形成されており、当該雄螺子部８と螺合する雌螺子部１２が、締付けナット９の内周に形成されている。

また、このスラスト軸受７は、従来技術のスリッター装置と同様にボールベアリングが使用されており、内輪１３がスタンド本体３の外端面６に固定され、ボール１４を介して回動自在とされた外輪１５の外端面に締付けナット９の端面が当接されることによって、軸５がスラスト方向へ移動することなく、回転自在に支承されている。

なお、スラスト軸受７の径方向外方には、軸受カバー１６が、スラスト軸受７を覆うようにスタンド本体３の外端面６から締付けナット９の端面に向けて取り付けられており、スラスト軸受７への埃等の侵入を防止している。

そして、図２に示すように、締付けナット９は、外端面の同一円周上に複数（図では３０個）の凹部１７が等間隔に穿設されている。即ち、隣接する凹部１７同士の間が、中心に対して１２度の角度間隔に形成されている。

他方、図３に示すように、廻り止めフランジ１０は、端面の同一円周上に両端面を貫通する複数（図では４個）の貫通孔１８が穿設されており、隣接する貫通孔１８同士の間が、中心に対して２７度の角度間隔に形成されている。

この結果、図４に示すように、廻り止めフランジ１０の図中上部側から中心に対して図中時計回り方向に向かう貫通孔１８を、貫通孔１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄとし、図４（ａ）に示すように、貫通孔１８ａと凹部１７のいずれか一個とを互いに連通させる。すると、貫通孔１８ｂ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が２７度）と当該貫通孔１８ｂと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が２４度）との間の角度間隔が３度となる。そして、貫通孔１８ｃ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が５４度）と当該貫通孔１８ｃと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が４８度）との間の角度間隔が６度となる。また、貫通孔１８ｄ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が８１度）と当該貫通孔１８ｄと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が７２度）との間の角度間隔が９度となる。

そこで、さらに、締付けナット９を、中心に対して、締付け方向に３度回転させると、図４（ｂ）に示すように、貫通孔１８ｂおよび凹部１７が互いに連通する。そして、この時、貫通孔１８ｃ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が５４度）と当該貫通孔１８ｃと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が５１度）との間の角度間隔が３度となる。また、貫通孔１８ｄ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が８１度）と当該貫通孔１８ｄと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が７５度）との間の角度間隔が６度となる。

さらに、締付けナット９を、中心に対して、締付け方向に３度回転させると、図４（ｃ）に示すように、貫通孔１８ｃおよび凹部１７が互いに連通する。また、貫通孔１８ｄ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が８１度）と当該貫通孔１８ｄと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が７８度）との間の角度間隔が３度となる。

さらに締付けナット９を、中心に対して、締付け方向に３度回転させると、図４（ｄ）に示すように、貫通孔１８ｄおよび凹部１７は、貫通孔１８ａとの間の角度間隔が共に８１度となり、互いに連通する。すると、貫通孔１８ａと当該貫通孔１８ａと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が３５７度）との間の角度間隔が３度となる。

さらに、締付けナット９を、中心に対して、締付け方向に３度回転させると、図４（ａ）に示すように、貫通孔１８ａおよび凹部１７は、再度、互いに連通する。すると、貫通孔１８ｂ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が２７度）と当該貫通孔１８ａと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が２４度）との間の角度間隔が３度となる。そして、貫通孔１８ｃ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が５４度）と当該貫通孔１８ｃと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が５４度）との間の角度間隔が６度となる。また、貫通孔１８ｄ（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が８１度）と当該貫通孔１８ｄと締付け方向において最も近い凹部１７（貫通孔１８ａとの間の角度間隔が７２度）との間の角度間隔の９度となる。

即ち、締付けナット９の凹部１７は、締付けナット９を中心に対して締付け方向に３度ずつ回転させる度に、繰り返し貫通孔１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄの順番で互いに連通していく。

したがって、本実施形態においては、１個の貫通孔１８に３０個の凹部１７がそれぞれ連通し、貫通孔１８が４個穿設されていることから、締付けナット９が一回転する間に締付けナット９の凹部１７と廻り止めフランジ１０の貫通孔１８とが互いに連通可能な組合せが総計１２０通りとなる。

一方、締付けナット９の外周には、当該締付けナット９が一回転する間に締付けナット９の凹部１７と廻り止めフランジ１０の貫通孔１８とが互いに連通可能な組合せと同数である１２０個の目盛り１９が３度の角度間隔毎に等間隔に刻設されており、そして、廻り止めフランジ１０の外周には、目盛り１９の基準となる目印２０が刻設されている。

他方、位置決めピン１１は、廻り止めフランジ１０の貫通孔１８を介して、締付けナット９の凹部１７に挿通されている。

以上の構成からなるスラスト軸受調整機構は、まず、軸５と螺合した締付けナット９をスラスト方向に移動させ、スラスト軸受７の外輪１５を内輪１３側に押圧することにより、スラスト軸受７のがたつきを抑制する。

そして、スラスト軸受７のがたつきが無くなる位置において、廻り止めフランジ１０の貫通孔１８と締付けナット９の凹部１７とが連通している箇所に、位置決めピン１１を挿通する。

即ち、位置決めピン１１を軸５に一体に固定された廻り止めフランジ１０の貫通孔１８を介して締付けナット９の凹部１７に挿通して一体化させることにより、締付けナット９が緩む方向に回転することがなくなる。

これらの結果、確実にスラスト軸受７のがたつきを抑制し続けることが可能となり、それに伴い軸５のスラスト方向のがたつきも抑止し続けることが可能となることにより、帯状素材の幅寸法の精度が悪化してしまうことを防止することが可能となる。また、スラスト軸受７を締付け調整する度に、ベアリング座金２４等の部品を交換する必要がなくなり、メンテナンスコストを低減することが可能である。

また、締付けナット９の回転方向に対して、廻り止めフランジ１０の隣接する貫通孔１８同士の間の角度間隔（２７度）を、隣接する締付けナット９の凹部１７同士の間の角度間隔（１２度）の倍数を除く角度間隔に設けているために、締付けナット９を締付け方向に回転させると３度の角度間隔毎に、いずれかの貫通孔１８と凹部１７とが連通可能となり、締付けナット９を回転させる間に３０個の凹部１７と４個の貫通孔１８とが互いに連通する組合せが１２０通りと格段に多くなる。この結果、締付けナット９の送り量を細く調整することが可能である。

そして、締付けナット９の外周に、当該締付けナット９が一回転する間に廻り止めフランジ１０の貫通孔１８と締付けナット１１の凹部１７とが連通可能な組合せと同数の１２０個の目盛り１９を等間隔に刻設し、締付けナット９の雌螺子部１２を２ｍｍのネジピッチで設けていることから、目盛り１９を１目盛り動かす毎に、締付けナット９が０．０１６ｍｍ（ネジピッチを目盛り１９の刻設数で割った数）締付け方向に回転させてスラスト方向に移動させる。さらに、廻り止めフランジ１０の外周に、目盛り１９の基準となる目印２０を刻設しているため、これら目盛り１９と目印２０により、軸５のがたつき具合に対する締付けナット９の送り量を数値的に管理することが可能となる。これにより、締付けナット９の送り量を適度なものとすることができ、この結果、スラスト軸受７の破損を防止することが可能であるとともに、確実に軸５のがたつきを抑止することが可能となる。

なお、以上の構成からなるスラスト軸受調整機構は、本発明に係るスラスト軸受調整機構を、スリッター装置に適用した場合のみ説明したが、スリッター装置に限らず、基盤上に固定された一対のスタンド本体の間に、スラスト軸受により回転自在に支持された軸を備えた装置であれば適用可能である。

１ 基盤
２ スタンド本体
３ スタンド本体
４ 刃物
５ 軸
６ スタンド本体の外端面
７ スラスト軸受
９ 締付けナット
１０ 廻り止めフランジ
１１ 位置決めピン
１２ 内輪
１４ ボール
１５ 外輪
１７ 凹部
１８ 貫通孔
１８ａ 貫通孔（角度間隔０度）
１８ｂ 貫通孔（角度間隔２７度）
１８ｃ 貫通孔（角度間隔５４度）
１８ｄ 貫通孔（角度間隔８１度）
１９ 目盛り
２０ 目印

Claims (2)

1. 基盤上に固定された一対のスタンド本体の間に、スラスト軸受により回転自在に支持された軸を備えた装置に設けられ、上記スラスト軸受をスラスト方向に締付け調整するスラスト軸受調整機構において、
   上記スタンド本体の外端面に上記スラスト軸受の内輪を固定し、当該スラスト軸受のボールを介して回転自在とされた外輪の外端面に、上記軸の外周に螺合させた締付けナットの端面を当接させるとともに、当該締付けナットの外端面側に、上記軸に一体に固定された廻り止めフランジを設け、当該廻り止めフランジに貫通孔を形成するとともに、上記締付けナットに、上記締付けナットの回転時に、対向位置において上記貫通孔と互いに連通する凹部を形成し、上記貫通孔を介して上記凹部に位置決めピンを挿通して一体化させるように構成されてなり、
   且つ、上記凹部が上記締付けナットの外端面の同一円周上に等間隔に複数形成されるとともに、上記貫通孔が上記廻り止めフランジの端面の同一円周上に複数形成されており、隣接する上記貫通孔同士の間の角度間隔が、隣接する上記凹部同士の間の角度間隔の倍数を除く角度間隔に設けられていることを特徴とするスラスト軸受調整機構。
2. 上記締付けナットの外周に、当該締付けナットが一回転する間に上記廻り止めフランジの貫通孔と締付けナットの凹部とが連通可能な組合せと同数の目盛りが、上記締付けナットの回転軸を軸に上記貫通孔と凹部とが連通する角度間隔毎に刻設され、さらに上記廻り止めフランジの外周に上記目盛りの基準となる目印が刻設されていることを特徴とする請求項１に記載のスラスト軸受調整機構。

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