JPS645163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、相互間隔を置いてスリーブに取付け
られた、２つのころがり軸受を用いてケーシング
内孔に軸を支承するための支承機構であつて、ス
リーブが支承部材よりも熱膨張率の大きなケーシ
ングの内孔に配置され、かつ半径方向で外向きの
フランジを備えており、かつ該フランジがばね弾
性部材によつて内孔の貫通したケーシング接触面
に対して押圧されていて、そのために該ケーシン
グ接触面と上記フランジとの間で摩擦接続が成立
している形式のもの、並びにかかる形式の支承機
構を組付ける方法に関する。

従来技術 西ドイツ国特許出願公開第3004316号明細書か
ら公知の上記形式の支承機構では、軽金属ところ
がり軸受鋼の熱膨張率の相違による支承機構の作
業能力と保持性に対する不都合な影響は、スリー
ブが半径方向の遊びを有してケーシング内孔内に
配置されており、かつスリーブがフランジを介し
てばね弾性部材として使用されたボルトによつて
半径方向でも軸線方向でもケーシングに対して取
付けられていることによつて十分に阻止される。

ただしこの公知の支承機構は小さな鋼性を持つ
ているにすぎないので用途がきわめて限定され
る。このことは、特にころがり軸受の支持間隔を
大きく設定しなければならない場合ないしは軸の
フランジとは反対側の端部に著しい負荷が作用す
る場合に該当する。このような場合には、スリー
ブは曲がり、その結果他の構成部材、例えばケー
シングの接触面に対する軸の立体的な位置関係が
変化する危険が生じる。

更に公知の支承機構は作業温度が広範囲にわた
つて、例えば100℃以上の範囲にわたつて変動す
るような用途では精密度に対する高められた要求
を満足することができない。

公知の構成ではばね弾性部材としてねじが使用
されている結果スリーブのフランジに垂直力の不
均一な分布が現われ、しかも一方ではこの垂直力
はねじに近い範囲においてこの範囲に隣接する範
囲におけるよりも著しく大きく、かつ他方では高
められた温度で各ねじに生じる著しく異なる喰い
込み現象のために各ねじで異なる垂直力が現わ
れ、これは上記の垂直力の不均一な分布を更に拡
大する。上記の作業条件下では不可避に生じるよ
うに、組付け温度と作業温度との差が著しい場合
には一方でケーシングの相対的に大きな熱膨張の
ため、かつ他方でスリーブのフランジにおける垂
直力の不均一な分布のためにスリーブのフランジ
で同様に不均一な摩擦力の分布が得られ、これは
スリーブの形状およびケーシング内孔内における
中央の位置に不都合な影響を与える。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、一方においては公知の支承機
構に比べて、ころがり軸受の支持間隔が大きく、
かつ軸のフランジとは反対側の端部に働く負荷が
著しい場合にも他の構成部材に対する軸の立体的
位置関係に不都合な影響を受けない程度に強化さ
れた剛性を有し、かつ他方において公知の支承機
構でスリーブのフランジに現われる垂直力分布の
不均一さおよびこれに伴なう、スリーブの形状お
よびケーシング内孔内で占めた中央位置への不都
合な影響が阻止されるように、冒頭に記載の形式
の支承機構を構成することである。

更にもう１つの課題はかかる支承機構を組付け
る方法を提供することである。

問題点を解決する手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は、
冒頭に記載の形式の支承機構においてスリーブと
ケーシングとが相対的にばね弾性部材によつて軸
線方向のバイアスをかけられており、かつ該ばね
弾性部材が上記ケーシング接触面に対して面平行
なケーシング面に当接していて、しかもスリーブ
をケーシングに対して半径方向で支持しているこ
とである。

更に上記の方法の課題を解決するための本発明
の構成は、ころがり軸受に支承された軸を受容す
るスリーブをケーシングの内孔内に半径方向の遊
びを設けて配置し、位置決め装置またはゲージを
用いて半径方向でケーシングに対して位置決めし
てこの位置で保持し、次いでばね弾性部材を配置
することによつてスリーブとケーシングとに相対
的にバイアスをかけ、かつ最後に位置決め装置ま
たはゲージを取外すことである。

実施態様 本発明の実施態様によれば、スリーブがばね弾
性部材によつてケーシングに対して形状接続によ
つて支持されており、この実施態様は特に軸の、
フランジと反対側の端部に高い負荷がかかるよう
な用途で好適である。本発明のもう１つの実施態
様によればばね弾性部材がリング状のダイヤフラ
ムと構成されており、該ダイヤフラムの孔の中に
スリーブが遊びを持たずに受容されており、かつ
ダイヤフラムが外周面でセンタリング部材によつ
てケーシング面に対して支持されている。更にダ
イヤフラムはＳ字形横断面を有していてもよい。

ばね弾性部材をダイヤフラムとして構成したこ
と、特に該ダイヤフラムのＳ字形横断面によつて
ダイヤフラムは有利には軸線方向のたわみ性にも
かかわらず十分な半径方向のたわみ性を有してお
り、そのためにケーシング面に形成されたセンタ
リング部材の、熱膨張によつて生じた直径もしく
は間隔の変化を補償し、かつしたがつて形状接続
を維持することができる。

本発明の別の実施態様によれば、スリーブがば
ね弾性部材によつてケーシングに対して摩擦接続
によつて支持されている。更に別の実施態様によ
ればスリーブがばね弾性部材に対して半径方向で
摩擦接続によつて支持されているか、またはばね
弾性部材とケーシング面との間に軸線方向に移動
可能に、かつ半径方向の遊びを持たずにスリーブ
の外周面に配置された構成部材が設けられ、かつ
構成部材とケーシング面との間に摩擦接続が成立
していてもよい。

第１実施例 第１図では軸１はスリーブ４に取付けられた２
つのころがり軸受によつて他の支承部材よりも大
きな熱膨張率を持つケーシング３の内孔２内に支
承されている。２つのころがり軸受の１つは固定
軸受５として、他方は可動軸受６として構成され
ている。

半径方向の遊びを持つて内孔２内に配置された
スリーブ４は固定軸受側に半径方向で外向きのフ
ランジ７を有しており、フランジ７はケーシング
３の接触面８に接触している。可動軸受側にはＳ
字形横断面を有する、ばね弾性的な、有利には軸
線方向にたわむダイヤフラム９が配置されてい
る。ダイヤフラム９はバイアスをかけて接触面８
に対して面平行なケーシング面１０とスリーブ４
の外周面に配置されたスナツプリング１１との間
に配置されている。

ダイヤフラム９によつてケーシング３とスリー
ブ４には相対的に軸線方向のバイアスがかけられ
ており、かつフランジ７はケーシング３の接触面
８に対して、これら２つの部材の間に摩擦接続が
成立するように押圧されており、これによつてス
リーブ４は固定軸受側で半径方向でケーシングに
対して支持されている。

可動軸受側ではスリーブ４はケーシング３に対
して半径方向で形状接続的に支持されている。そ
れというのもスリーブ４は外周面でもつて遊びな
しにダイヤフラム９の孔１２内に受容されてお
り、かつダイヤフラム９自体は外周面１３で遊び
を持たずに、ケーシング面１０を包囲するセンタ
リング縁部１４によつて包囲されているからであ
る。ダイヤフラム９はＳ字形に構成されているた
めにある程度の半径方向のたわみ性を持つている
ので、センタリング縁部１４の直径が作業温度の
著しい変動の結果大きくなつた場合にもダイヤフ
ラム９は遊びを生じることなくセンタリング縁部
１４に当て付けられることが保証される。

可動軸受側に配置されたダイヤフラム９によつ
てかけられたケーシング３とスリーブ４との間の
軸線方向のバイアスのために、一方においてきわ
めて均一な垂直力、したがつて摩擦力の分布がフ
ランジ７と接触面８との間で得られることが保証
され、これによつてスリーブ４とケーシング３と
の間に温度に基づく膨張の差が生じた場合にスリ
ーブが丸形の形状とケーシング内孔２内の中央位
置を維持することが保証される。

他方においてフランジ７におけるスリーブ４の
摩擦接続的な支持に付加的に存在する、可動軸受
側のダイヤフラム９によるスリーブ４の形状接続
的な支持によつて支承機構の剛性が増大し、かつ
ケーシング内孔２内のスリーブ４の中央位置は支
承機構の組付けの際にも作業温度の変動の際にも
保証される。

全体的に言えば、作業温度が極端に変動する際
にもきわめて高い精密度をもつて作業し、かつ高
負荷可能である支承機構が得られる。

第２実施例 第２図に示された支承機構は第１実施例にほぼ
類似しているが、スリーブ４は可動軸受側の端部
で摩擦接続的にケーシング１５に対して半径方向
で支持されている。

第２図から判るようにそのためにはスリーブ４
の可動軸受側の端部には皿ばね１６が配置されて
おり、皿ばね１６はケーシング面１７とスリーブ
４に取付けられたスナツプリング１１との間にバ
イアスをかけて配置されている。皿ばね１６はス
リーブ４を半径方向の遊びをもつて孔１８内に受
容しているので、スリーブ４のケーシング１４に
対する半径方向の支持は、１つはスリーブ４に配
置されたスナツプリング１１と皿ばねの、ケーシ
ング面１７とは反対の側との間の摩擦接続によつ
て、更に皿ばね１６とケーシング面１７との間の
摩擦接続によつて行なわれている。

接触状態を改善するためには皿ばね１６に面取
り部１９と２０が形成されている。

第３実施例 第３図に示された支承機構では、皿ばね１６と
ケーシング面１７との間に付加的に摩擦板２１が
配置されている。摩擦板２１は孔２２の中にスリ
ーブ４を半径方向の遊びを持たずに受容してお
り、かつ皿ばね１６によつてスリーブ４とケーシ
ング１５と一緒に軸線方向でバイアスをかけられ
ている。

本実施例ではケーシング１５に対するスリーブ
４の半径方向の支持は、１つはスリーブ４の外周
面に遊びを持たずに配置された摩擦板２１によつ
て形状接続的に、かつ他はケーシング面１７と摩
擦板２１のケーシング面１７に向き合つた端面２
３との間の摩擦接続によつて行なわれている。

スリーブの可動軸受側の支持が摩擦接続による
場合には形状接続による場合よりも小さな負荷し
かかけられないこと、および支承機構の組付けに
際してスリーブ４をケーシング内孔内の中央に配
置するために付加的な手段を配慮しなければなら
ないことを除けば、第１実施例の支承機構につい
ての性質は第２実施例と第３実施例についても該
当する。

第４実施例 第４図に示されている、本発明による支承機構
を組付ける方法によれば固定軸受５と可動軸受６
に支承された軸１を受容するスリーブ４を先ずケ
ーシング１５の内孔２内に入れ、次いでリング状
の位置決め装置２４を用いてケーシング内孔２の
軸線に対して位置決めし、かつケーシング１５に
対して保持する。この位置決めの際に位置決め装
置２４は外周にわたつて、接触面２５を包囲して
いて、しかも内孔２の軸線に対して同心的に延び
るセンタリング縁部２６によつて内孔軸線に対し
てセンタリングし、かつねじ２７によつてケーシ
ング１５に固定される。

そのためにはスリーブ４を一方ではフランジ７
の外周面において位置決め装置２４の孔２８内に
受容し、かつ孔軸線に対してセンタリングし、か
つ他方ではフランジ７でもつて、位置決め装置２
４の孔２８の、接触面２５から離れている端部に
設けられた半径方向で内向きの突出部２９によつ
てねじ２７をしめることによつて接触面２５に押
圧する。

以上の過程によつてスリーブ４とケーシング１
５とは互いに所定位置に配置されたので、これら
の２つの部材に皿ばね１６とスナツプリング１１
を配置して軸線方向で相対的にバイアスをかけ、
次いで位置決め装置２４を取外す。

もちろん位置決め装置は第４図で使用されたも
のと異なる構成を持つていてもよく、かつスリー
ブの位置決めはケーシング内孔２の軸線以外のも
のを基準にして実施することが可能である。

発明の効果 本発明による構成において第１にスリーブの半
径方向での２番目の支持によつて軸受の比較的大
きな支持間隔並びにフランジとは反対側の軸端部
における高負荷が可能であり、しかも軸の他の構
成部材に対する立体的な位置関係が変化すること
はない。更にはスリーブとケーシングとの間の軸
線方向のバイアスによつてスリーブのフランジで
垂直力の均一な分布が現われ、これによつて作業
温度の変動が大きい場合にもスリーブの丸い形状
とケーシング内孔内に占めるスリーブの中央の位
置とが保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による支承機構の１実施例の縦
断面図、第２図は別の実施例の縦断面図、第３図
は第３の実施例の縦断面図、第４図は本発明によ
る支承機構を組付けるための方法を示した図であ
る。 １……軸、２……内孔、３……ケーシング、４
……スリーブ、５……固定軸受、６……可動軸
受、７……フランジ、８……接触面、９……ダイ
ヤフラム、１０……ケーシング面、１１……スナ
ツプリング、１２……孔、１３……外周面、１４
……センタリング縁部、１５……ケーシング、１
６……皿ばね、１７……ケーシング面、１８……
孔、１９，２０……面取部、２１……摩擦板、２
２……孔、２３……端面、２４……位置決め装
置、２５……接触面、２６……センタリング縁
部、２７……ねじ、２８……孔、２９……突出
部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互間隔を置いてスリーブに取付けられた、
   ２つのころがり軸受を用いてケーシング内孔に軸
   を支承するための支承機構であつて、スリーブが
   支承部材よりも熱膨張率の大きなケーシングの内
   孔に配置され、かつ半径方向で外向きのフランジ
   を備えており、かつ該フランジがばね弾性部材に
   よつて内孔の貫通したケーシング接触面に対して
   押圧されていて、そのために該ケーシング接触面
   と上記フランジとの間で摩擦接続が成立している
   形式のものにおいて、スリーブ４とケーシング
   ３，１５とがばね弾性部材９，１６によつて相対
   的に軸線方向のバイアスをかけられており、かつ
   該ばね弾性部材９，１６が上記ケーシング接触面
   ８，２５に対して面平行なケーシング面１０，１
   ７に当接していて、しかもスリーブ４をケーシン
   グ３，１５に対して半径方向で支持していること
   を特徴とする、ケーシング内孔に軸を支承するた
   めの支承機構。 ２ スリーブ４がばね弾性部材９によつてケーシ
   ング３に対して形状接続的に支持されている、特
   許請求の範囲第１項記載の支承機構。 ３ ばね弾性部材がリング状のダイヤフラム９と
   して構成されており、該ダイヤフラム９の孔１２
   内にスリーブ４が遊びを持たずに受容されてお
   り、かつ上記ダイヤフラム９が外周面１３でセン
   タリング部材１４によつてケーシング面１０に対
   して支持されている、特許請求の範囲第２項記載
   の支承機構。 ４ ダイヤフラム９がＳ字形横断面を有してい
   る、特許請求の範囲第３項記載の支承機構。 ５ スリーブ４がばね弾性部材１６によつてケー
   シング１５に対して摩擦接続によつて支持されて
   いる、特許請求の範囲第１項記載の支承機構。 ６ スリーブ４がばね弾性部材１６に対して半径
   方向で摩擦接続によつて支持されている、特許請
   求の範囲第５項記載の支承機構。 ７ ばね弾性部材１６とケーシング面１７との間
   に軸線方向に移動可能に、かつ半径方向に遊びを
   持たずにスリーブ４の外周面に配置された構成部
   材２１が設けられており、かつ該構成部材と上記
   ケーシング面１７との間に摩擦接続が形成されて
   いる、特許請求の範囲第５項記載の支承機構。 ８ 相互間隔を置いてスリーブに取付けられた２
   つのころがり軸受を用いてケーシング内孔に軸を
   支承するための支承機構であつて、スリーブが支
   承部材よりも熱膨張率の大きなケーシングの内孔
   に配置され、かつ半径方向で外向きのフランジを
   備えており、かつスリーブとケーシングとが相対
   的にばね弾性部材によつて軸線方向のバイアスを
   かけられており、かつ該ばね弾性部材がケーシン
   グ面に当接していて、しかもスリーブをケーシン
   グに対して半径方向で支持している形式の支承機
   構を組付けるための方法において、ころがり軸受
   に支承された軸１を受容するスリーブ４をケーシ
   ング１５の内孔２内に半径方向の遊びを設けて配
   置し、位置決め装置またはゲージ２４を用いて半
   径方向でケーシング１５に対して位置決めしてこ
   の位置で保持し、次いでばね弾性部材１６を配置
   することによつてスリーブ４とケーシング１５と
   に相対的にバイアスをかけ、かつ最後に位置決め
   装置またはゲージ２４を取外すことを特徴とす
   る、支承機構を組付ける方法。