JP5407894B2

JP5407894B2 - 複列円錐ころ軸受の組立方法

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Publication number: JP5407894B2
Application number: JP2010011280A
Authority: JP
Inventors: 潤一久保
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-01-21
Also published as: JP2011149494A

Description

本発明は、複列円錐ころ軸受の組立方法に関する。

従来、複列円錐ころ軸受の組立方法としては、特開２００４−１９７７９０号公報（特許文献１）に記載されているものがある。上記複列円錐ころ軸受は、二つの内輪と、一つの外輪とを備え、各内輪は、円錐軌道面の小径側の内周面に、断面Ｌ字型の凹部を有している。

この複列円錐ころ軸受では、一方の内輪の円錐軌道面の小径側の軸方向の端面は、他方の内輪の円錐軌道面の小径側の軸方向の端面に突き合わされるようになっている。また、二つの内輪の突き合わせによって、二つの内輪に跨って生成される断面コ字状の凹部に、軸方向の断面形状がコ字状である略環状の止め輪を嵌合して、二つの内輪を分離不可能にしている。

この複列円錐ころ軸受の組立方法は、上記二つの内輪を分離不可能にするステップを備えることにより、その後のステップにおいて、内輪の中心軸が延在する方向が、水平方向から垂直方向に変わるように、内輪を移動させる場合等に、二つの内輪が分離して、複列円錐ころ軸受の組立作業に支障をきたすことを防止している。

しかし、上記従来の複列円錐ころ軸受の組立方法は、次に示す問題がある。すなわち、組み立てるべき複列円錐ころ軸受が、圧延機に使用される複列円錐ころ軸受のように、重量軸受である場合、止め輪の強度が高くないと、止め輪が内輪から脱落して、深刻な事故の発生につながりかねないという問題がある。

また、上記止め輪の脱落を防止するために、止め輪の強度を大きくすると、止め輪が変形しにくくなって、止め輪を上記コ字状の凹部に嵌入しにくくなるという問題がある。また、仮に、止め輪を上記凹部に嵌めることができたとしても、止め輪を、その止め輪が嵌入している凹部から外すことができなくなって、止め輪によって一体化している二つの内輪を、分離することができなくなるという問題がある。したがって、メンテナンスが必用不可欠である圧延機に使用される複列円錐ころ軸受のメンテナンスが不可能になって、実情にそぐわなくなるという問題がある。

特開２００４−１９７７９０号公報

そこで、本発明の課題は、複数の内輪の一体化および一体化の解除が容易であると共に、二つの内輪が一体化している状態においては、その二つの内輪の一体化状態を確実に保持できる複列円錐ころ軸受の組立方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の複列円錐ころ軸受の組立方法は、
第１内輪と、第２内輪と、外輪と、上記第１内輪および上記第２内輪と、上記外輪との間に複列に配置される複数の円錐ころとを備える複列円錐ころ軸受の組立方法において、
略コ字状の第１挟持部と、略コ字状の第２挟持部と、軸方向の長さが伸縮可能な棒状部とを備え、上記棒状部の一端部が上記第１挟持部の凹部側とは反対側に当接すると共に、上記棒状部の他端部が上記第２挟持部の凹部側とは反対側に当接することが可能な治具を用意し、
上記第１内輪および上記第２内輪を、上記第１内輪の中心軸と上記第２内輪の中心軸とが略同一直線上に位置するように配置して、上記第１内輪と上記第２内輪とを含む複合内輪を形成し、
その後、上記第１挟持部および上記第２挟持部が上記棒状部に当接している状態、かつ、上記複合内輪の周方向の第１箇所が、上記第１挟持部の上記凹部に嵌入されると共に、上記複合内輪の周方向の第２箇所が、上記第２挟持部の上記凹部に嵌入された状態、かつ、上記複合内輪が分離不可能な分離不可状態を形成し、
上記分離不可状態で、上記複合内輪の姿勢を変動させることを特徴としている。

尚、上記棒状部は、直線状の部材であっても良く、く字状の部材等、屈曲した部材であっても良く、また、蛇行した部材等、湾曲した部材であっても良い。

本発明によれば、上記第１挟持部および第２挟持部が棒状部に当接している状態において、棒状部の軸方向の長さを適切に調整するだけで、上記分離不可能状態を、簡易かつ確実に形成することができる。また、上記分離不可能状態において、棒状部の長さを短くするだけで、治具を複合内輪から容易に分解できて、複合内輪を容易に分解できる。したがって、複数の内輪の一体化および一体化の解除を容易に行うことができる。したがって、複列円錐ころ軸受が重量軸受である場合であったとしても、その複列円錐ころ軸受の複合内輪の姿勢を容易に変化させることができると共に、組み立てられた複合円錐ころ軸受の分解を容易に行うことができる。

また、一実施形態では、
上記分離不可状態において、上記第１挟持部の上記凹部の底部が上記複合内輪の内周面に押圧されていると共に、上記第２挟持部の上記凹部の底部が上記複合内輪の内周面に押圧されている。

上記実施形態によれば、治具の棒状部につっぱり棒としての機能を持たせることができて、複合内輪の径方向の位置決めを確実に行うことができる。したがって、安定な分離不可状態を形成することができる。

また、一実施形態では、
上記棒状部の中心軸は、略一直線上に位置している。

上記実施形態によれば、上記棒状部の中心軸が、略一直線上に位置しているから、複合内輪の中心軸に対して、第１挟持部と第２挟持部とを、略対称に配置することができる。したがって、安定な分離不可状態を形成することができる。

また、一実施形態では、
上記第１挟持部は、その第１挟持部の上記凹部側とは反対側に、上記棒状部の上記一端部を受ける受け部を有し、
上記第２挟持部は、その第２挟持部の上記凹部側とは反対側に、上記棒状部の上記他端部を受ける受け部を有している。

上記実施形態によれば、上記第１挟持部および第２挟持部が棒状部に当接している状態を安定に維持することができる。

本発明の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、第１挟持部、第２挟持部および棒状部を一体状態にすると共に、棒状部の軸方向の長さを適切に調整するだけで、上記複合内輪の周方向の第１箇所が、上記第１挟持部の上記凹部に嵌入されると共に、上記複合内輪の周方向の第２箇所が、上記第２挟持部の上記凹部に嵌入され、かつ、複合内輪が分離不可な状態になるようにすることができる。また、上記複合内輪が分離不可な状態から棒状部の長さを短くするだけで、治具を簡易に複合内輪から取り外すことができて、複合内輪を容易に分解することができる。また、複列円錐ころ軸受が重量軸受である場合であったとしても、複合内輪を安定に維持できて、その複列円錐ころ軸受の複合内輪の姿勢を容易に変化させることができると共に、組み立てられた複合円錐ころ軸受の分解を容易に行うことができる。

本発明で使用できる治具の一実施形態の挟持部の側面図である。上記挟持部を、図１に矢印Ａで示す第１係合部の軸方向の外方から見たときの図である。本発明で使用できる治具の一実施形態の棒状部の側面図である。本発明の一実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法を用いて、複列円錐ころ軸受の組立を行っている最中の図である。上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法を用いて、複列円錐ころ軸受の組立を行っている最中の図である。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、下記に図４以下で説明する本発明の一実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法で使用する治具の挟持部の側面図である。尚、図１においては、理解を容易にするため、以下に説明する棒状部固定部１４については、断面を図示している。

治具の挟持部は、ＳＳ４００等の鉄板材料等からなっている。図１に示すように、治具の挟持部は、略コ字状の形状を有し、凹部１８を有している。上記挟持部は、第１係合部１１と、第２係合部１２と、底部１３と、受け部の一例としての棒部材固定部１４とを有する。

上記第１係合部１１は、板状の部分である。上記第１係合部１１は、第２係合部１２と略同一である。上記第１係合部１１は、第２係合部１２に対して平行に配置されている。また、上記底部１３は、細長い板状の部分である。上記底部１３は、第１係合部１１の一端部と、第２係合部１２の一端部とを連結している。上記底部１３の係合部１１,１２側とは反対側の表面２０は、平面である一方、底部１３の係合部１１,１２側の表面２１は、円筒面の一部からなっている。

上記棒状部固定部１４は、底部１３の平面状の表面２０につながっている。上記棒状部固定部１４は、一方の開口が塞がった円筒状の形状を有する。図１に示すように、上記棒状部固定部１４の蓋側の端は、底部１３の表面２０につながっている。上記棒状部固定部１４の中心軸は、平面状の表面２０の法線方向に略一致している。上記棒状部固定部１４は、底部１３の表面２０の略中央部につながっている。

図２は、上記挟持部を、図１に矢印Ａで示す第１係合部１１の軸方向の外方から見たときの図である。尚、図２においても、棒状部固定部１４については、図１にＢで示す切断面における断面形状を示している。

図２に示すように、第１係合部１１の軸方向の外方側の表面は、矩形の形状を有している。尚、図１と、図２の両方において、棒状部固定部１４の断面形状が、ともにコ字形状になっていることからも、棒状部固定部１４が、筒状の部分であることがわかる。

図３は、下記に図４以下で説明する本発明の一実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法で使用する治具の棒状部の側面図である。

図３に示すように、棒状部は、スクリュージャッキ（豆ジャッキ）の構造を有している。すなわち、円柱部３０と、雄ねじ部３１と、雌ねじ部３２とを有し、円柱部３０は、雄ねじ部３１につながっている。また、上記雌ねじ部３２は、雄ねじ部３１に螺合しており、雄ねじ部３１上を軸方向に移動自在になっている。棒状部は、このようにして、その軸方向の長さを自在に伸縮させることができるようになっている。

図４は、本発明の一実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法を用いて、複列円錐ころ軸受の組立を行っている最中の図である。

尚、組立の対象である複列円錐ころ軸受は、水平ロールおよび竪ロールを有するユニバーサル圧延機の上記竪ロールのロールネックに設置されるものである。

また、図４に示すように、上記複列円錐ころ軸受は、所謂外向き（ＴＤＯ型）であって、外輪４０、第１内輪４１、第２内輪４２、環状の内輪間座４３、転動体の一例としての複数の第１円錐ころ４４、および、転動体の一例としての複数の第２円錐ころ４５を備える。上記外輪４０は、第１円錐軌道面５０と、第２円錐軌道面５１とを有する一方、第１内輪４１および第２内輪４２の夫々は、一つのみの円錐軌道面５５,５６を有する。上記第１円錐軌道面５０および第２円錐軌道面５１の夫々は、外輪４０の軸方向の中央側に行くにしたがって内径が小さくなっている。また、上記第１内輪４１の円錐軌道面５５および第２内輪４２の円錐軌道面５６の夫々は、軸受の中央部に行くにしたがって、外径が小さくなっている。

また、図４に示すように、上記第１内輪４１の円錐軌道面５５の大径側の大端面６０は、径方向に延在する溝４８を、周方向に間隔をおいて複数有し、第２内輪４２の円錐軌道面５６の大径側の大端面６１は、径方向に延在する溝４９を、周方向に間隔をおいて複数有している。これらの溝４８,４９は、圧延ロールに潤滑剤を供給するための潤滑剤供給通路であって、この複列円錐ころ軸受の内輪にもともと形成されているものである。

以下、図４を用いて、一実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法を説明する。

先ず、図示しない筒状の竪ロールを横向き（竪ロールが鉛直方向を向いている状態）にして、竪ロールの内周面を外輪４０に焼き嵌めする。

その後、竪ロールの軸方向の両側の端部に、図示しない外輪抑えを取り付ける。

次に、図４において、第１内輪４１、複数の円錐ころ４４および環状保持器５８からなる第１内輪組立品を、その大端面６０が下になるように載置して、その上から一体化された竪ロールおよび外輪４０を挿入する。

次に、第１内輪組立品の第１内輪４１の小端面に当接するように、環状の内輪間座４３を挿入した後、図４において、第２内輪４２、複数の円錐ころ４５および環状保持器５９からなる第２内輪組立品を、その大端面６１が上になっている状態で、上記一体化された竪ロールおよび外輪４０の内周側に、内輪間座４３に当接するように挿入する。ここで、上記第１内輪４１、内輪間座４３および第２内輪４２からなる部材は、各内輪４１,４２の中心軸が略同一直線上に位置するように配置され、複合内輪９０を構成する。

次に、図１および図２で説明した略同一の挟持部を二つ用意（以下、第１挟持部、第２挟持部という）する。そして、図４で示すように、第１挟持部７０の第１係合部８０が、複合内輪９０の第１内輪４１の溝４８に係合し、第１挟持部７０の第２係合部８２が、複合内輪９０の第２内輪４２の溝４９に係合し、かつ、第１挟持部７０の底部８３が、複合内輪９０の内周面に沿って延在するように、第１挟持部７０を、複合内輪９０に配置する。

また、その方法と同様の方法で、図示しない上記第２挟持部を、外輪４０の中心軸に対して第１挟持部７０に対称に位置するように、複合内輪９０に配置する。尚、第１内輪４１と内輪間座４３とが当接し、内輪間座４３と第２内輪４２とが当接している状態で、第１内輪４１の溝４８の底から第２内輪４２の溝４９の底までの軸方向の距離は、第１挟持部７０の第１係合部から第２係合部までの距離よりも若干短くなっている。このようにして、複合内輪９０に第１挟持部７０および第２挟持部を嵌め込み易いようにしている。

その後、棒状部９６の一端部８４を、第１挟持部７０の棒状部固定部７７の内周側に挿入すると共に、棒状部９６の他端部を、第２挟持部の棒状部固定部の内周側に挿入した後、棒状部９６の長さを伸長して、棒状部９６をつっぱり棒のように使用して、第１挟持部７０の底部８３および第２挟持部の底部の両方を複合内輪９０に押し付けるようにする。このようにして、図４に示すように、複合内輪９０を分離不可能な状態にする。尚、上記第１挟持部７０の底部８３の係合部８０,８１側の表面は、円筒面であり、この円筒面は、第１内輪４１および第２内輪４２の内周円筒面に適合（対応）する形状になっている。このようにして、上記第１挟持部７０および第２挟持部を、複合内輪９０に押し付け易いようにしている。

図５は、この状態を、第１内輪４１の大端面６０側から見たときの図である。尚、図５においても、第１挟持部７０の棒状部固定部７７は、断面で示している。図５に示すように、第１内輪４１の溝４８の周方向の長さは、第１係合部８０の幅よりも大きくなっている。このようにして、複合内輪９０に第１挟持部７０および第２挟持部を嵌め込み易いようにしている。

その後、いままでの手順で組上がったものを、複合内輪９０の姿勢が変動するように、その姿勢を変動させて、図示しない軸箱に挿入する。尚、この状態で、複合内輪は、治具がなくても、分離不可な状態になる。尚、場合によっては、複合内輪９０の姿勢を変える必要がなくなった状況において、台や、適当な治具によって、複合内輪の分離を防ぐようにする。

その後、棒状部９６の長さを収縮させて、つっぱり状態を解除した後、第１挟持部７０および第２挟持部を、複合内輪９０から取り外した後、複合内輪の内周側からシャフトを挿入して、この複列円錐ころ軸受の組立を終了する。

上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、第１挟持部７０、第２挟持部および棒状部９６を、一体状態にし、かつ、棒状部９６の軸方向の長さを適切に伸長させるだけで、複合内輪９０の分離不可能状態を、簡易かつ確実に形成することができる。また、上記棒状部９６の長さを収縮させるだけで、複合内輪９０を簡易に分解できる。したがって、複数の内輪４４,４５の一体化およびその一体化の解除を容易に行うことができる。したがって、この実施形態のように、組立の対象である複列円錐ころ軸受が、重量軸受であっても、複合内輪９０の姿勢を容易に変化させることができると共に、組み立てられた複合円錐ころ軸受の分解を容易に行うことができる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、複合内輪９０の分離不可状態において、第１挟持部７０の底部８３が複合内輪９０の内周面に押圧されていると共に、上記第２挟持部の底部が複合内輪９０の内周面に押圧されている。したがって、複合内輪９０の径方向の位置決めを確実に行うことができて、安定な分離不可状態を形成することができる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、上記棒状部９６の中心軸が、略一直線上に位置しているから、複合内輪９０の中心軸に対して、第１挟持部７０と上記第２挟持部とを、略対称に配置することができる。したがって、安定な分離不可状態を形成することができる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、第１挟持部７０および第２挟持部の両方が、受け部であるところの棒状部固定部７７を有するから、第１挟持部７０および第２挟持部が棒状部９６に当接している状態を安定に維持することができる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法によれば、組立の対象である複列円錐ころ軸受が、圧延ロールに使用されるものであるから、重量軸受になる。したがって、組立および分解を、迅速、確実かつ安全に行うことができるという作用効果が、顕著かつ格別なものとなる。

尚、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、第１挟持部７０、第２挟持部および棒状部が、互いに別体で、治具が分離可能であったが、この発明では、治具を構成する、第１挟持部、第２挟持部および棒状部は、分離不可能な一体構造であっても良い。尚、第１挟持部７０、第２挟持部および棒状部が、互いに別体である場合、保管が容易になる。また、第１挟持部、第２挟持部および棒状部が、分離不可能な一体構造である場合、治具を喪失しにくくなる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、使用される治具において、第１挟持部７０と、第２挟持部とに接続する棒状部９６が、一つのみしか存在しなかったが、この発明では、使用される治具において、第１挟持部と第２挟持部とに接続する棒状部が二以上存在し、かつ、この二以上の棒状部が、互いに間隔をおいて配置される構成であっても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、使用される治具において、棒状部９６の中心軸が略同一直線上に位置していたが、この発明では、使用される治具において、棒状部の中心軸が、屈曲線上に位置していても良く、湾曲線上に位置していても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、上記第１挟持部７０の底部８３の係合部８０,８１側の表面が、円筒面であって、この円筒面は、第１内輪４１および第２内輪４２の内周円筒面に適合（対応）する形状になっていた。しかし、この発明では、治具の挟持部の底部の係合部側の表面は、平面形状等、円筒形状以外の形状であっても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、内輪４１,４２の大端面６０,６１が溝４８,４９を有し、挟持部７０の係合部８０,８２がその溝４８,４９に係合する構成であったが、この発明では、複合内輪の両端に位置する内輪の軸方向の外方側の端面は、溝を有していなくても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、複合内輪９０をシャフトに嵌合する際に、棒状部９６および挟持部７０を取り外すようになっていたが、この発明では、複合内輪をシャフトに嵌合する際に、棒状部のみを取り外し、挟持部７０は取り外さない構成であっても良い。例えば、この変形例は、複合内輪の内周面に、挟持部を収容する溝を形成することによって実現できる。このようにすると、複合内輪をシャフトに挿入する直前に、如何なる場合であっても、複合内輪を一体にする手段が必要でなくなり、治具を取り外すことも必要ないから、有効である。尚、この場合の複合内輪のシャフトへの嵌合は、複合内輪をシャフトにある程度嵌合させた後に、棒状部を取り外し、続いて、複合内輪をシャフトに最後まで嵌合させることによって行うことができる。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、複合内輪９０に、二つの内輪４１,４２が含まれていたが、この発明では、複合内輪に三以上の内輪が含まれていても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、棒状部９６がつっぱり棒（スクリュージャッキ、豆ジャッキ）の構造を有していたが、この発明では、棒状部は、枠式ターンバックル（ストレート＆ストレート）の構造を有していても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、外輪４０が一つのみ存在したが、この発明では、外輪は、二以上存在しても良い。

また、上記実施形態の複列円錐ころ軸受の組立方法では、棒状部固定部７７が円筒形状であったが、この発明では、棒状部固定部が、升形状等であっても良い。要は、棒状部固定部は、棒状部の端部を支持できる構成であれば如何なる構成であっても良い。

１３底部
４０外輪
４１第１内輪
４２第２内輪
４４第１円錐ころ
４５第２円錐ころ
５０第１円錐軌道面
５１第２円錐軌道面
５５第１内輪の円錐軌道面
５６第２内輪の円錐軌道面
７０第１挟持部
８３第１挟持部の底部
９０複合内輪
９６棒状部

Claims

第１内輪と、第２内輪と、外輪と、上記第１内輪および上記第２内輪と、上記外輪との間に複列に配置される複数の円錐ころとを備える複列円錐ころ軸受の組立方法において、
略コ字状の第１挟持部と、略コ字状の第２挟持部と、軸方向の長さが伸縮可能な棒状部とを備え、上記棒状部の一端部が上記第１挟持部の凹部側とは反対側に当接すると共に、上記棒状部の他端部が上記第２挟持部の凹部側とは反対側に当接することが可能な治具を用意し、
上記第１内輪および上記第２内輪を、上記第１内輪の中心軸と上記第２内輪の中心軸とが略同一直線上に位置するように配置して、上記第１内輪と上記第２内輪とを含む複合内輪を形成し、
その後、上記第１挟持部および上記第２挟持部が上記棒状部に当接している状態、かつ、上記複合内輪の周方向の第１箇所が、上記第１挟持部の上記凹部に嵌入されると共に、上記複合内輪の周方向の第２箇所が、上記第２挟持部の上記凹部に嵌入された状態、かつ、上記複合内輪が分離不可能な分離不可状態を形成し、
上記分離不可状態で、上記複合内輪の姿勢を変動させることを特徴とする複列円錐ころ軸受の組立方法。
請求項１に記載の複列円錐ころ軸受の組立方法において、
上記分離不可状態において、上記第１挟持部の上記凹部の底部が上記複合内輪の内周面に押圧されていると共に、上記第２挟持部の上記凹部の底部が上記複合内輪の内周面に押圧されていることを特徴とする複列円錐ころ軸受の組立方法。
請求項１または２に記載の複列円錐ころ軸受の組立方法において、
上記棒状部の中心軸は、略一直線上に位置していることを特徴とする複列円錐ころ軸受の組立方法。
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の複列円錐ころ軸受の組立方法において、
上記第１挟持部は、その第１挟持部の上記凹部側とは反対側に、上記棒状部の上記一端部を受ける受け部を有し、
上記第２挟持部は、その第２挟持部の上記凹部側とは反対側に、上記棒状部の上記他端部を受ける受け部を有していることを特徴とする複列円錐ころ軸受の組立方法。