JPH01295025A

JPH01295025A - 軸と環体との取付装置

Info

Publication number: JPH01295025A
Application number: JP63122278A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Takada; 浩年高田; Kunihiko Usami; 宇佐美　邦彦; Katsuya Toma; 當摩　尅也
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1989-11-28
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2754572B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、軸と、例えば転がり軸受の軌道輪、滑り軸受
の軸スリーブ、歯車、カム等の環体との取付装置に関し
、特に環体とは異なる線膨張係数をもつ軸に取付けられ
て使用される場合に、温度上昇時の熱応力による環体の
損傷を有効に防止するものである。

〔従来の技術〕

線膨張係数の異なる軸と環体との取付構造として、従来
、例えば第４図のようなころがり軸受が、ＬＵＢＲＩＣ
ＡＴＩＯＮ　　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧの１９８１年７
月号の４０７〜４１５頁の記事中に示されている。この
軸受では内輪１がセラミック製であり、間座２が鋼製で
ある。この間座２は、それぞれ内輪１に対してはテーパ
面で接し、鋼製の軸３とは“しまりばめ′°となってい
る。−方、内輪１は軸３に対して“すきまばめ”とし、
軸３や間座２が熱膨張しても、軸受に過大な負荷が掛か
らないようにしている。４は外輪、５は転動体としての
ころ、６はころ５の保持器である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のころがり軸受装置にあ
っては、間座２がテーパ面を介して環体である内輪１を
挟持している。そのため、■　内輪１を軸３に対して偏
心や傾きのないように取付けるのに細心の注意が必要で
あり、取付性が良くない。

■　軸や軸受の急激な温度変化に対する追随性が悪く、
軸受内に無理な力を生じて軸受が損傷されることがある
。

■　軸受に大きな負荷荷重が作用すると、テーパ面のく
さび作用で内輪１と間座２との接触面圧が極めて大きく
なり、最悪の場合は軸受が破壊される。

という問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点を除去した軸と環体
との取付装置を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、軸と、該軸とは相異なる線膨張係数を有して
軸とすきまばめに嵌合する環体との取付装置であって、
前記環体の外周面と嵌合する内周面と、前記環体の両端
面を挟持する軸に垂直な面とを有し、軸と固く係合する
一対の間座のみを備えたものである。

〔作用］環体は軸に対し垂直な面を介して間座で挟持されるので
、軸に対して偏心や傾きのないように取付けるのが容易
である。

軸受の急激な温度変化に対して環体に働く半径方向力は
、環体の外周面と嵌合する間座の内周面を通じて軸に伝
達されるので、温度変化によるはめあいの変化に関係な
く、温度追随性がよい。

テーパ面によるくさび作用がないので、軸受に大きな負
荷荷重が作用しても、環体と間座との接触面圧が拡大さ
れることはない。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

なお、各図中同一符号は同一または相当部分を表してい
る。

第１図は、すべり軸受に適用した第１の実施例である。

環体１０は、セラミックス製の滑り軸受軸部（滑り軸受
の軸スリーブ）であり、鋼製の軸３より小さな線膨張係
数を有し、取付けの相手部材である軸３に対してすきま
ばめで嵌合している。

また、環体１０の両端面１０ａ、１０ａは軸３に対して
垂直面に形成されている。

この環体１０の外周面１１は、すべり軸受軸部の軸受面
で、これにセラミックス製すべり軸受本体１２が摺動自
在に嵌合している。また、外周面１１の両端には段部１
３が形成され、この段部１３において、一対の間座２０
，２０に挟持されている。

間座２０，２０は軸３の外周面３ａに、しまりばめ、接
着、溶接、圧接、ねじ締結その他の方法で固く結合され
ている。

各間座２０は、環体１０の端面１０ａと向かい合いこれ
を挟持する垂直面２１、及び環体１０の段部１３におけ
る外周面１１と嵌合する内周面２２とを有する。環体１
０の端面１０ａと間座２０の垂直面２１との間は、適当
な隙間があってもよい。これに対して、環体１０の外周
面１１と間座２０の内周面２２との嵌合は、環体１０と
間座２０との線膨張係数の差異及び運転時の温度と取付
は時の温度との差異に応じて選定される。

すなわち、環体１０と間座２０とは線膨張係数が同一で
あっても異なっていてもよく、以下、運転時の温度が取
付は時の温度より高い場合を例にとって説明する。

例えば環体１０がセラミックスで、間座２０が線膨張係
数の大きい金属例えば鋼、黄銅などか或いはセラミック
スと金属との複合体であれば、環体１０の外周面１１と
間座２０の内周面２２との嵌合はしまりばめにする。

環体１０がセラミックスであるのに対して、間座２０が
より線膨張係数の小さいもの、例えばインバー、エリン
バ−１特殊合金、あるいはセラミックス等で形成したと
きは、環体１０の外周面１１と間座２０の内周面２２と
の嵌合はすきまばめにする。

また、運転時の温度が取付は時の温度より低くなる場合
は、以上とは逆、すなわち前者ではすきまばめ、後者で
はじまりばめの嵌合とする。

次に作用を説明する。

環体１０は軸３に対し垂直な面１０ａ、ＩＯａ。

２１を介して間座２０で挟持されるので、軸に対して偏
心や傾きのないように取付けるのが容易であり、従来の
テーパ面を介して挟持するものより、遥かに取付は作業
性が良くなる。

また、急激な温度変化に対して環体１０に働く半径方向
力は、環体１０の外周面１１と固く嵌合する間座２０を
通じて軸３に伝達されるので、温度変化によるはめあい
の変化に関係なく、温度追随性がよい。

例えば第１図に示すものを使用中に温度上昇すると、鋼
製の軸３はセラミックス類の環体１０より大きく膨張す
るが、両者はすきまＣを隔てているから干渉しない。し
たがって、熱応力によりセラミックス製環体１０が有害
な引っ張り応力を受けることもなく、よって環体１０の
破損は生じない。

しかも、例えば間座２０を先に述べたセラミックスより
線膨張係数が小さい材質で形成すれば、使用中に大きく
温度上昇しても、間座２０と軸３と環体１０との線膨張
係数の差により生じる熱応力が有効に機能して、間座２
０はその内周面２２を介して環体１０と固く結合し一体
的に保持される。よって環体１０に負荷された荷重、ト
ルク等力は、有効に軸３に伝達される。また、環体１０
の中心軸は取付時と少しも相違せずに運転が可能である
。

ここで、間座２０をセラミックスより線膨張係数が小さ
い材質で形成すると、運転時の高温で環体１０が熱膨張
し、その外周面１１を介して間座２０から圧縮力を受け
る。しかし、セラミックスは圧縮力に強い特性を持つか
ら、環体１０と間座２０とのはめあいを適切に設定する
ことで、十分に対抗することができる。

更に、従来のようなテーパ面によるくさび作用がないの
で、環体１０に大きな負荷荷重が作用しても、環体１０
と間座２０との接触面圧が拡大されることはなく、環体
１０の破損は生じない。

また、環体１０を固定する間座２０の形状が単純であり
且つ部品点数も少なく、しかも材質と寸法を適宜に選択
するのみで使用条件に最適の取付けを実現できる。した
がって、設計の自由度も大きく、組み立てや保守等も容
易であり、低コストで提供できる。

第２図には、本発明の第２の実施例を示す。

この実施例は、上記第１の実施例と異なり、円筒ころ軸
受に適用したものである。すなわち、環体３０は円筒こ
ろ軸受の内輪を形成している。３１は円筒ころ、３２は
保持器、３３は外輪である。

しかして、間座２０は、その内側端面２５が円筒ころ３
Ｉの案内つばを兼用している。また、間座２０は、その
外周面２６を円筒ころの保持器３２の案内面とする案内
輪を兼用している。

なお、間座２０の一方のみに、案内つばと案内輪を兼用
させてもよい。また、案内つばと案内輪のうちのいずれ
か一方のみを兼用させるようにしてもよい。

取付は性、温度追随性、軸受や間座の損傷防止等に関す
る作用・効果の点は、第１実施例の場合と同じである。

第３図には、本発明の第３の実施例を示す。

この実施例は、玉軸受に適用したものである。

すなわち、環体４０は玉軸受の内輪を形成している。４
１は玉、４２は保持器、４３は外輪である。

この場合、間座２０と軸３との固定手段が上記の各実施
例とは異なっている。

すなわち、環体４０を挟持する間座２０．２０は、一方
を軸３に形成されたつば状のフランジ４５の側面に当接
させ、他方を軸３に形成されたねじ部４７に螺着したナ
ツト４９で押圧することにより、軸３に固く結合されて
いる。

なお、上記の各実施例では環体をセラミック製とした場
合を示したが、鋼製その他のものに対しても適用可能な
ことは勿論である。

また、環体は軸受は部品とは限らず、歯車、カム等の部
品であっても適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、環体の外周面と嵌合す
る内周面と、環体の両端面を挟持する軸に垂直な面とを
有し、軸と固く係合する一対の間座のみを備えた軸と環
体との取付装置としたた。

そのため、運転時の温度変化に応じて環体にかかる熱応
力を利用して軸と環体との固い係合が実現され、その結
果、取付は性が良好で、かつ急激な温度変化に対する追
随性が良く、更に環体にかかる負荷荷重が大きくなって
も、それを確実に軸に伝達させて環体の損傷を防止でき
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、それぞれ本発明の実施例を示す
要部縦断面図で、第１図はすべり軸受に適用した第１の
実施例、第２図は円筒ころ軸受に適用した第２の実施例
、第３図は玉軸受に適用した第３の実施例である。第４
図は従来例の要部縦断面図である。３は軸、１０は環体、１１は環体の外周面、２０は間座
、２１は垂直面、２２は内周面。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）軸と、該軸とは相異なる線膨張係数を有して軸と
すきまばめに嵌合する環体との取付装置であって、前記
環体の外周面と嵌合する内周面と、前記環体の両端面を
挟持する軸に垂直な面とを有し、軸と固く係合する一対
の間座のみを備えたことを特徴とする軸と環体との取付
装置。
（２）環体がセラミックス、軸が鋼からなる場合に、間
座は鋼よりなる請求項（１）記載の軸と環体との取付装
置。
（３）環体がセラミックス、軸が鋼からなる場合に、間
座はセラミックスと同等またはセラミックスより小さい
線膨張係数の材料からなる請求項（１）記載の軸と環体
との取付装置。
（４）環体が転がり軸受の内輪である請求項（１）、（
２）又は（３）記載の軸と環体との取付装置。
（５）間座の少なくとも一方が、転がり軸受のころの案
内つば又は／および転がり軸受の保持器案内面を有する
案内輪を兼用する請求項（４）記載の軸と環体との取付
装置。
（６）環体が滑り軸受の軸スリーブである請求項（１）
、（２）又は（３）記載の軸と環体との取付装置。