JPH033732A - 転がり軸受を予備負荷する装置 - Google Patents

転がり軸受を予備負荷する装置

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JPH033732A
JPH033732A JP2128957A JP12895790A JPH033732A JP H033732 A JPH033732 A JP H033732A JP 2128957 A JP2128957 A JP 2128957A JP 12895790 A JP12895790 A JP 12895790A JP H033732 A JPH033732 A JP H033732A
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recess
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Bodo Bernhardt
ボド　ベルンハルト
Theo Molders
テオ　モールダーズ
Jan Dijkhuis
ヤン　デイユクフィス
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Ford Motor Co
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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、回転軸を支持するのに用いる転がり軸受の分
野に関する。本発明は特に、そのような軸受を予備負荷
することに応用されるものである。
従来技術および発明が解決しようとする課題西独国特許
明ＩＩＩ書第１９　０２　２５４号は、軸をケーシング
に支持する摩擦軸受（ｆｒｉｃｔｉｏｎｂｅａｒｉｎｇ
　）の必要な位置を決定する技術を記載している。ここ
に記載されている技術は、軸受にかかる変形または摩擦
モーメントのような軸受パラメーターを測定して初期張
力を決定するものである。しかし、この技術はその特許
によって制限される偏差を生じるのである。
工具スピンドル取ｆｑＩプ部に対する軸線方向の力を測
定および／または盟視する装置が、西独国特許明細書第
２６　４８　１９２号に記載されでいる。ここでは、工
具スピンドルの転がり軸受（ａｎｔｉｆｒｉｃｔｉｏｎ
　ｂｅａｒｉｎｇ）取付りソグット内に収容されており
、同取付Ｇノック゛ットはケーシングにささえられてい
る。この監視ソケットは変速機ケーシング（ｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ　ｃａｓｉｎｇ）内に永久的に配置され
て保持されるのである。この要求条！１は工作機械には
許容できるが、子指生産の変速機、機関等に使用される
軸受の予備負荷力を確定するためにケーシング内の軸取
イ」（プ部上の転がり軸受の必要な位置を決定するのに
は不経済である。
本発明の１つの目的は、１！＼フボツクスハウジングの
ようなケーシング内に取付けられる軸を支持する転がり
軸受の必要な位置を決定するだめの方法を提供すること
であって、軸受の位置が組立られた部品の公差を考慮し
た補償ディスクまたはシムによって確定されるようにな
されるのである。
軸受に対して発生ずる軸線方向の力は簡単な装置を使用
して直接に測定され、或は、ギ′Ｉ７が回転している間
に調節される軸線方向の距離が予め定められた所望の軸
線方向の力の状態にて測定されて、補償ディスクの適当
な選択を行う信頼ｆ１のある根拠が与えられるようにな
される。
特定の厚さのプレー１〜が、ケーシングの変速機の軸に
対して垂直に分割された半休部分のフランジの間に配置
される。それぞれの軸は１つの転がり軸受上に支持され
、厚さが経験的に決定されている補償ディスクが使用さ
れるのである。２つのケーシング半休部分は緊締ボルト
によって共に挟持され、正しい作動トルクの大きさに緊
締されるのである。軸線方向力測定セルによって測定さ
れた軸に生じる軸線方向力がコンピューターによって予
め定められた所望の軸線方向力と関係づ（〕られ、個々
の軸に対する補償ディスクの最良の厚さが計算されるよ
うになっている。それぞれの軸に直接生じる軸線方向力
は、軸取付は部が組立られる時に決定されるのである。
ケーシングの開口内の軸に生じる蓄積誤差および転がり
軸受の設定の性質（ｂｅｈａｖｉｏｒ）が、転がり軸受
の必要な位置を決定する時に考慮される。温度もまた、
転がり軸受およびこれが受入れられるケーシング開口の
直径に関づ°る測定データを利用して軸受の位置を決定
する時に考慮されることができる。組立作業によって期
待される高さの変化は、補償ディスクの最良の厚さを計
算する時の修正因子によって考慮に入れられることがで
きる。
軸取付は部内の転がり軸受の必要な位置を決定するだめ
の本発明の方法および装置を使用する時には、それぞれ
の軸に対する軸線方向力測定セルの代りに、予め定めら
れた所望の軸線方向力を負荷された軸線方向距離測定セ
ルを使用するのが望ましい。転がり軸受の直径に関する
測定データに関連しで測定された軸線方向距離、ケーシ
ング開口の直径および組立体の温度は、補償ディスクの
最良の厚さの計算を可能になすのである。
工業的規模に本発明の方法ｉ１５よび装置を応用りるに
際して、変速機または機１１１組立体および個々の軸に
対しで使用されるように企図された軸線１ノ自力または
軸線方向距離測定セルは装置プレ・−ト上に組合されて
、装置プレートがケーシング内に組込まれる時に測定ヒ
ルが転がり軸受を設けられた軸の端部を受入れる適当な
位置に既に位置決めされるようになされる。
実施例 添付図面に示した実施例を参照して、本発明をさらに詳
しく説明する。
第１図において、本発明の組立体の構成要素および作動
を明瞭に示すように、２つのケーシング半休部分および
プレー１〜はその軸線を平行にして、かつ構成要素を軸
線方向に間隔をＪシいて配置されている。
３つのギヤ軸、す“なわち駆動軸２、被駆動軸３および
差動軸４が第１図に示される左側の群、ずなわら前部軸
切替え差動ギヤのケーシング半休部分１に配置されでい
る。ゲージング半休部分１の対応するケーシング開口８
，９および１０内に受入れられたテーパーローラー軸受
５，６７１Ｘ？よび７がギヤ軸２，３および４の左端部
に配置されてい０ る。
装置は予め定められた厚さのプレー１−１４、ケーシン
グ半休部分１のフランジ、駆動軸２の測定セル１５、被
駆動軸３の測定セル１６および差動軸４の測定セル１７
を含んでいる。
この例ではクラッチケーシングと−・体的になされてい
る変速機ケーシングの第２のケーシング半体部分１８は
第１図の右側の群に示されている。
変速機の転がり軸受１１，１２８よび１３を受入れるケ
ーシング開口１９．２０および２１がケーシング半休部
分１８に設番ノられている。
装置プレート１４およびケーシング半体部分１および１
８のフランジは同軸的な貫通通路２２を有し、これらの
通路によってケーシングが適当な緊締ボルト（図示せず
）によって緊締され、プレート１４が隣接するフランジ
の間に配置されるようになっている。
測定セル１５．１６および１７はそれぞれ外面２３．２
４および２５を有し、これらの外面は第２のケーシング
半体部分１８の対応するケーシン１ グ開口１９．２０および２１内に半径方向の圧力を生じ
ないようにして緩く嵌合している。
補償ディスクすなわちシム２９，３０および３１が転が
り軸受１１．１２および１３に隣接して配置されるが、
これらの補償ディスクの厚さは予め定められている。こ
れらのディスクは本発明の装置がケーシング半休部分１
および１８とともに緊締される前にそれぞれの測定セル
の孔２６，２７および２８内に挿入されるのである。
第２図および第３図において、第１図のものと同様の部
分は同じ符号で示され、第１図のものと若干異なる部分
は同じ符号にダッシュおよび二重ダッシュを付されて示
されている。
測定セルが軸線方向力測定セル１５，１６．１７として
構成される場合には、これらのセルは電源に電気的に接
続されてセルに与えられる軸線方向力を測定できる電気
抵抗の変化を生じるような歪みゲージを有する荷重セル
になし得る。孔２６’　、２７’　、２８’の長さを設
翳１する時に補償ディスクの対応する厚さが考慮に入れ
られるので２ ある。
測定セルが第２図に示されているような軸線方向距離測
定セル１５’、１６’Ｊ５よび１７′である場合には、
適当な補償ディスクを用意する必要はない。何故ならば
距離測定セルは予め定められた所望の軸線方向力が個々
のギヤ軸に与えられた後で距離を補償するからである。
その復で、距離測定を行うことができる。
第３図に示された装置の実施例においては、軸線方向距
離測定に関連して軸線方向力ばねブロック３２．３３お
よび３４によって大体所望の大ぎさの軸線方向力を与え
るのが有利である。ばねブロックに隣接して軸線方向力
測定セル１５″、１６″および１７″がある。軸線方向
移動測定センサー３５．３６および３７が対応するばね
ブロック３２．３３および３４に並列に接続されて、そ
れぞれのばねブロックに発生された負荷が、それぞれの
移動測定センサーおよびばねブロックのばね定数に基づ
いて指示されるようにばねブロックの移動から決定され
ることができるようになされ３ るのである。
ケーシング半休部分１，１８はボルト４０によってフラ
ンジの取付はボルト孔３８に支持されているが、これら
のボルトは装置プレート１４″に支持されたスリーブ３
９内で軸線方向に運動可能で、装置プレートの全体の厚
さに対応する長さを有している。
同様にして軸線り自刃測定セル１５”、１６”および１
７″が角度的移動を補償ず・る第２のケーシング半体部
分１８内に配置されるジヨイント４１．４２によって支
持されている。
軸線方向力ばねブロック３２．３３および３４はスリー
ブ４３．４６および対応するスリーブ内に配置されるボ
ルト４５．４６によって装置プレート１４″上に支持さ
れている。この配置は軸線方向の補償運動を可能になす
。
以下に本発明による装置の全体的な作動が説明される。
ケーシング半体部分１が加ニブロック（図示せず）内に
挿入される。ギヤ軸２，３および４が総４ での必要な構成要素とともにクーシング半体部分内に挿
入される。装置プレート１４が両方のケシング半体部分
のフランジの間に配置されて中心合せピンを使用してｉ
ｌ：　シ＜位置決めされる。測定セル１５，１６および
１７および補償ディスク２９．３０および３１がギヤ軸
２，３および４の転がり軸受１１．１２および１３と接
触するように配置される。測定セルの接続部からの電線
が変速機ケーシングの外側を案内されるようになすこと
に注意を要する。これらの電線はコンピューターに対し
て線を適当に装置のプレー　ト上および内部を導くこと
によって接続される。
変速機が組立られ、ギヤ比が設定されて係合されると、
これが回転駆動装置４７に連結され、これが＠２を大体
２００　ｒｒ）Ｉｌｌにて駆動するとともに２つのケー
シング半休部分を連結している連結ボルトが特定された
起動トルクまで緊締される。
このトルクに達すると、ギヤが適当な部間回転された後
で第１の測定工程が開始される。これによってコンピュ
ーターが第１の測定工程に基づい５ てそれぞれのギヤ軸２，３および４に対する最良の補償
ディスクの厚さを計算する。それぞれの軸の軸受に発生
される予備負荷の大きさは、それぞれの軸」二の対応す
るシムの厚さを参考にして測定セル１５．１６および１
７の測定結果から確定されるのである。１ 組立の間の駆動嵌合による転がり軸受の高さの変化、ケ
ーシング半休部分のばね特性および環境湿度による軸受
位置の間の相互有用のような通常の修正因子を７５慮す
るために、他の適当なデータがコンピューターに対する
入力としく与えられて補償ディスクの最良の厚さを計算
するのに使用される。
移動測定セルまたは軸線方向力測定セルの場合には、こ
れらのものは軸線方向力がケーシングおよび変速機ケー
シングの剛性とは無関係に正確に再現可能に決定される
のを可能になす。誤った把持にＪ：って生じる軸受位置
の間の相互作用は直ちに検出されて補償される。転がり
軸受の設定の様子はギヤが回転している時に観察できる
。回転後６ または試験後の繰返しの測定は軸受または軸受位置の設
定の性質に関する情報を与える。
繰返してシムの厚さを変更し、発生される負荷を記録す
ることにより所望の軸受の予備負荷を発生させるための
時間を要する補償ディスクの厚さを試験的に決定する手
順は、軸線方向移動測定セルを使用することによって工
業的な規模の変速機または機関組立体において回避され
ることができる。組込まれた補償ディスクの最良のルさ
は種々のギ１フ軸および軸受に対する予備負荷または情
報力を予め定めることによって４算されるとともに組立
の間の駆動嵌合により、また組立現場にお（）る環境湿
度による転がり軸受の情報司法の変化のような他の修正
因子に対しても補償を可能になずのである。
本発明の装置は、高価な流体圧作動により負荷可能の制
御可能の軸線方向移動測定セルの代りに比較的簡単な機
械的な軸線り自力ばねブロックによって軸取付は部に対
する予め定められた軸線方向力を与えることのできる軸
線方向移動測定セルフ を使用するのがさらに望ましい。これらのブロックに隣
接して予備負荷により歪みゲージに発生される電気抵抗
の変化に基づいて軸受の予備負荷の大ぎさを指示する歪
みゲージを備えた荷重セルのような簡単な軸線方向ノ〕
測定セルが配置されるのである。ばねブロックに並列に
接続される軸線方向移動測定センナ−は予備負荷によっ
て発生されるばねブロックの軸線方向移動を指示する。
この測定された移動（シムの厚さを示す）およびばねブ
ロックのばね率は軸受および軸に対する予備負荷の大き
さを決定するのに使用される。この予備負荷は移動と関
連されてコンピューターによって使用されるためのこの
ような予備負荷シム厚さのデータベースを作り、シムが
組込まれる最終的組立の前にケーシング半体部分が結合
される時に最良のシムの厚さを測定された軸受負荷から
決定するようになされるのである。
本発明が工業的変速機または機関組立体に使用される時
には、装置のプレートを個々の測定セルまたは測定セル
、ばねブロックおよび測定セン８ ナーを含む組合せに接続するのが有利である。このよう
にして、装置のプレートおよび測定セルは自動処理装置
によって１回の作動で組込まれることができる。同様に
して、第２のケーシング半休部分も自動処理装置によっ
て組込まれ、２つのケーシング半休部分が圧縮ラムを使
用して機械的にされることができる。これらのラムはボ
ルト位置に働き、最良のシム厚さを決定するために計算
およびコンピューターによって使用される電気的に記憶
された経験的データを参考にして決定された厚さを有す
る補償ディスクの挿入のため測定工程の後でさらに簡単
に開口を形成できるようになす。　本発明の望ましい実
施例が説明されたが、本発明の要旨は特許請求の範囲に
限定された通りである。
発明の効果 本発明は上述のように構成されているから、転がり軸受
に対しで発生される軸線方向の力が簡単な装置を使用し
て直接に測定され、またはギヤが回転している間に調節
される軸線方向の距離が予９ め定められた所望の軸線方向の力の状態にて測定されて
、補償ディスクの適当な選択を行う信頼性のある根拠が
与えられるようにしで転がり軸受の位置が組立られる部
品の公差を考慮する補償ディスクまたはシムによって確
定されるようになされた、ケーシング内に取付（）られ
る軸を支持する転がり軸受の必要な位置を決定するだめ
の優れた方法が提供されるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は軸の中心線および変速機の差動装置組立体の中
心平面を通る断面図であって、試験および測定技術に使
用される型式の軸線方向力測定セルを有する本発明の装
置の第１の実施例を示す図面。 第２図は第１図と同様の断面図であるが、サーボ機構を
有する一体化された軸線方向力を有する軸線方向距離測
定セルを有する装置のさらに他の実施例を示す図面。 第３図は工業的ＭＷの組立体に使用するように企図され
た型式の軸線方向力ばねブロック、軸線０ 方向力測定セルおよび軸線方向距離測定センサーを有す
る本発明の装置の他の実施例を示す手動変速機を通る断
面図。 １．１８・・・・・ケーシング半体部分２・・・・・・
・・駆動軸 ３・・・・・・・・被駆動軸 ４・・・・・・・・差動軸 ５．６・７・・・・テーパーローラー軸受８．９．１０
・・・ケーシング間口 １１．１２．１３・・転がり軸受 １４・・・・・・・・プレート １５．１６．１７・・測定セル １９．２０．２１・・ケーシング間口 ２９．３０．３１・・補償ディスクすなわちシム３２．
３３．３４・・軸線方向力ばねブロック３５．３６．３
７・・軸線方向移動測定センサー３９・・・・・・・拳
スリーブ ４０．４５．４６・・ポル１〜 ４１．４２・・・・・ジヨイント ４３．４６・・・・・スリーブ。 １

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ケーシングに配置された転がり軸受を所望の大き
    さに予備負荷する装置にして、 隣接するフランジにて相互に連結されるようになされた
    第１および第２のケーシングであつて、前記第１のケー
    シング内に第１の軸受凹部を有し、前記第２のケーシン
    グ内に第２の軸受凹部を有する第１および第２のケーシ
    ングと、 前記ケーシングのフランジを相互に接触するように押し
    付ける緊締可能の取付け装置と、各々が第１の軸受凹部
    内に配置される第１の軸受および各々が第２の軸受凹部
    内に配置される第２の軸受であつて、第１および第２の
    軸受の各々がそれぞれの軸受凹部と接触するように配置
    された面を有する第１の軸受および前記第２の軸受と、
    前記ケーシング内に配置された軸であつて、各各の軸が
    第１の軸受と第２の軸受に支持され、かつ第１の軸受に
    接触するように配置された第１の遮断肩部と第２の軸受
    に接触するように配置された第２の遮断面を有する軸と
    、 前記ケーシングのフランジの間に配置されるプレートと
    、 前記第２の軸受凹部に第１の軸線方向の側で接触しかつ
    前記第２の軸受を前記第１の側とは反対の第２の軸線方
    向の側に向かせて、前記取付け装置が緊締された時に前
    記第２の軸受とそれぞれの前記第２の軸受凹部との間に
    発生する前記軸の軸線に沿って指向した力の大きさを測
    定する装置と、各々の軸上に支持された交換可能なシム
    で、各シムが軸受と該軸受を収容するようにされた軸受
    凹部との間に配置されたシムと、 を含む、転がり軸受を所望の大きさに予備負荷する装置
    。
  2. （２）ケーシングに配置された転がり軸受を所望の大き
    さに予備負荷する装置にして、 隣接するフランジに相互に連結されるようになされた第
    １および第２のケーシングであつて、前記第１のケーシ
    ング内の第１の軸受凹部と前記第２のケーシング内の第
    ２の軸受凹部を有する第１および第２のケーシングと、 前記ケーシングのフランジを相互接触するように押し付
    ける緊締可能の取付け装置と、 各々が第１の軸受凹部内に配置される第１の軸受および
    各々が第２の軸受凹部内に配置される第２の軸受であっ
    て、第１の軸受および第２の軸受の各々がそれぞれの軸
    受凹部と接触するように配置された面を有する第１およ
    び第２の軸受と、前記ケーシング内に配置された軸であ
    つて、各各の軸が第１の軸受と第２の軸受に支持され、
    かつ第１の軸受に接触するように配置された第１の遮断
    肩部と第２の軸受に接触するように配置された第２の遮
    断面を有する軸と、 前記ケーシングのフランジの間に配置されるプレートと
    、 前記第２の軸受凹部に第１の軸線方向の側で接触しかつ
    前記第２の軸受を前記第１の側とは反対の第２の軸線方
    向の側に向けて、前記取付け装置が緊締された時に前記
    第２の軸受の、対応する第２の軸受凹部に対する相対的
    な移動を軸の軸線に沿つて測定する装置と、各々の軸上
    に支持された交換可能なシムで、各シムが軸受と該軸受
    を内部に収容するようにされた軸受凹部との間に配置さ
    れたシムと、 を含む、転がり軸受を所望の大きさに予備負荷する装置
    。
  3. （３）ケーシングに配置された転がり軸受を所望の大き
    さに予備負荷する装置にして、 隣接するフランジにて相互に連結されるようになされた
    第１および第２のケーシングであつて、前記第１のケー
    シング内の第１の軸受凹部と前記第２のケーシング内の
    第２の軸受凹部を有する第１および第２のケーシングと
    、 前記ケーシングのフランジを相互に接触するように押し
    付ける緊締可能の取付け装置と、第３の軸受凹部と、 各々が対応する前記第１の軸受凹部内に配置されてこれ
    の制止面と接触する第１の軸受と、各々が対応する前記
    第３の軸受凹部内に配置されてこれの制止面に接触する
    第２の軸受と、前記ケーシング内に配置される軸であっ
    て、各各の軸が第１の軸受と第２の軸受に支持され、か
    つ第１の軸受と接触するように配置された第１の遮断肩
    部と第２の軸受と接触するように配置された第２の遮断
    面を有する軸と、 前記ケーシングのフランジが相互に接触するように押し
    付けられる時に軸の軸線に沿う前記第２の軸受凹部に対
    する前記第３の軸受凹部の相対的な移動に復元的に弾性
    的に抵抗する負荷遮断装置であって、前記移動の大きさ
    に従って前記第２の軸受凹部と前記第３の軸受凹部との
    間に抵抗力を発生させる負荷遮断装置と、 前記第２と第３の軸受凹部の間で前記負荷遮断装置と平
    行に配置され、前記軸の軸線に沿う前記第２の軸受凹部
    に対する前記第３の軸受凹部の相対的な移動の大きさを
    測定して指示する移動測定装置と、 各軸に支持される交換可能のシムであつて、各各のシム
    が軸受と該軸受を収容するようにされた軸受凹部との間
    に配置されていて、それぞれのシムの厚さが軸受の予備
    負荷の所望の大きさに対応するシムと、 を含む、転がり軸受を所望の大きさに予備負荷する装置
    。
JP2128957A 1989-05-19 1990-05-18 転がり軸受を予備負荷する装置 Pending JPH033732A (ja)

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