JP2006336708A - 複列転がり軸受及び軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 予圧付与の際に、間座を介装した側の軌道輪の倒れを防止して、軸受の振れ精度の悪化を回避でき、さらに、安定した予圧を容易に設定できるとともに、安定した剛性値を得ることができる複列円すいころ軸受を提供する。
【解決手段】 外輪２２の複列軌道面２２ａと内輪２１の複列軌道面２１ａとの間に複列の円すいころ列２３が周方向に転動可能に配設され、内輪２１は各列毎に分割されて一対の分割内輪２１ｂとされるとともに、該一対の分割内輪２１ｂの間に内輪間座２６が介装された複列円すいころ軸受２０であって、前記一対の分割内輪２１ｂと前記内輪間座２６との軸方向の接触面を、テーパ面２７とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般産業機械に用いられる複列転がり軸受及び軸受装置に関し、特に、印刷機械に好適に用いられる複列円すいころ軸受及び軸受装置に関する。

従来のこの種の複列円すいころ軸受としては、例えば、図５及び図６に示すものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。
この複列円すいころ軸受は、内輪１と外輪２との間に、内輪１に対して偏心配置された中間輪３を有しており、中間輪３の外周側の複列軌道面と外輪２の複列軌道面との間に複列内向きの円すいころ列４を配設して外側軸受を構成するとともに、中間輪３の内周側の複列軌道面と内輪１の複列軌道面との間に複列外向きの円すいころ列５を配設して内側軸受を構成している。

また、内輪１は各列毎に分割されて一対の分割内輪１ａとされるとともに、該一対の分割内輪１ａの間に内輪間座７ａが介装されており、外輪２についても各列毎に分割されて一対の分割外輪２ａとされるとともに、該一対の分割外輪２ａの間に外輪間座７ｂが介装されている。
このように構成された複列円すいころ軸受を、例えば、オフセット印刷機のゴム胴のサポート用軸受として用いる場合には、中間輪３の取付孔６に揺動用のブラケット（図示せず）が連結され、図８に示すように、ゴム胴８ａの回転軸が内輪１に嵌合されて、回転可能に支持されるようになっている。

そして、印刷時には、ゴム胴８ａが版胴８ｂ及び圧胴８ｃに押し当てられた状態で高速回転し、インキローラ９ａによって版胴８ｂの版９ｂに塗布されたインクがゴム胴８を介して圧胴８ｃ側の印刷用紙９ｃに転写されて印刷される。
印刷トラブルにより紙が詰まった場合等には、ブラケットを操作して中間輪３を揺動させることにより、中間輪３と内輪１との間のカム作用によりゴム胴８ａを版胴８ｂ及び圧胴８ｃから離間移動させる。これにより、ゴム胴８ａのインクが圧胴８ｃ側の印刷用紙９ｃに転写されないようにし、また、詰まった紙の排出等を行う。

また、図７に示すように、外輪２を一体として、該外輪２の複列軌道面と中間輪３の外周側の複列軌道面との間に複列の針状ころ列１０を配設したものが用いられることもある。
なお、内輪１の複列軌道面と中間輪３の内周側の複列軌道面との間の軸受空間には、ゴム胴８ａを支持して高速回転運動することから、油潤滑が用いられている。一方、外輪２の複列軌道面と中間輪３の外周側の複列軌道面との間の軸受空間には、低速の揺動運動のみであるから多量の潤滑剤を必要とせず、油漏れにより紙が汚れるのを防止する観点から、グリース潤滑が用いられることが多い。

オフセット印刷機は、図８に示すように、中間胴８ｅを介して前記インキローラ９ａ、版胴８ｂ、ゴム胴８ａ、圧胴８ｃが連続して取り付けられて、一連の印刷を行うように構成されており、圧胴８ｃ及び中間胴８ｅは、複列軌道を有する一体の外輪と、一対の分割内輪を有する内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配設された複列の複数の転動体（ころ）とを備えた複列ころ軸受によって回転可能に支持されている。

さらに、図９に示すように、単列の円すいころ軸受を２列組み合わせた軸受装置が用いられることもある。
この軸受装置は、内輪１１の軌道面と外輪１２の軌道面との間に複数の円すいころ１３が保持器１４を介して周方向に転動可能に配設された単列の円すいころ軸受１５を２列背面組合せ構造としたものであり、各列の外輪１２の間には、外輪間座１２ａが介装されている。

ところで、このような２列の円すいころ軸受を軸に組み付ける場合、一般に、軸を水平方向に向け、各列の外輪１２間に外輪間座１２ａを介装して、各列の内輪１１を圧入等によって嵌め込み、その後、軸端にナット１６を締め付けて予圧を付与する。
また、図５〜図７に示した偏心軸受の場合についても、軸を水平方向に向け、中間輪３に対して、一対の分割内輪１ａ及び内輪間座７ａを圧入等によって嵌め込み、その後、軸端にナットを締め付けて予圧を付与する。予圧設定は、いずれの場合も、軸受トルクを測定しながら、規定の値に設定し、また、外輪倒れや内輪倒れを確認し、再度、ナットの締め付け等で軸受の振れを修正する。
特開２００１−２７２３２号公報 特開２００４−１０８５７２号公報 特開２００５−６１５３５号公報

しかしながら、上記従来の複列或いは２列の円すいころ軸受においては、一対の分割内輪１ａと内輪間座７ａとの軸方向の接触面、或いは各列の外輪１２と外輪間座１２ａとの軸方向の接触面が、それぞれ軸受の径方向に沿った平行な面とされているため、軸を水平にして軸受の組み付けを行う場合、予圧を付与する際に、分割内輪１ａ或いは外輪１２に倒れが生じやすい。

このため、予圧の管理、軸受剛性及び外輪や内輪の倒れによる軸受の振れ精度を管理するのが容易ではなく、組立時間が長くなり、場合によっては、内輪や外輪の倒れにより軸受の振れ精度に問題が生じることもある。
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、予圧付与の際に、間座を介装した側の軌道輪の倒れを防止して、軸受の振れ精度の悪化を回避することができ、さらに、安定した予圧を容易に設定することができるとともに、安定した剛性値を得ることができる複列転がり軸受及び軸受装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、外輪の複列軌道面と内輪の複列軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設され、前記内輪は各列毎に分割されて一対の分割内輪とされるとともに、該一対の分割内輪の間に内輪間座が介装された複列転がり軸受であって、
前記一対の分割内輪と前記内輪間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、外輪の複列軌道面と内輪の複列軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設され、前記外輪は各列毎に分割されて一対の分割外輪とされるとともに、該一対の分割外輪の間に外輪間座が介装された複列転がり軸受であって、
前記一対の分割外輪と前記外輪間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設された転がり軸受が複数列配置され、各列の外輪間又は内輪間に間座が介装された軸受装置であって、
前記各列の外輪又は内輪と前記間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする。

本発明によれば、間座の軸方向両側に配置される軌道輪と該間座との軸方向の接触面を、テーパ面としているので、予圧を付与した際に、軌道輪と間座とが軸方向に確実に密着して、間座を介装した側の軌道輪の倒れを防止することができる。
これにより、軸受の振れ精度の悪化を回避することができるとともに、安定した予圧を容易に設定することができる。また、安定した予圧を容易に設定することができることから、結果的に、安定した剛性値を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための要部断面図、図２は本発明の第２の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための要部断面図、図３は図２の側面図、図４は本発明の第３の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための断面図である。
本発明の第１の実施の形態である複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）２０は、内輪２１の複列軌道面２１ａと外輪２２の複列軌道面２２ａとの間に複列外向きの円すいころ列２３が保持器２４を介して周方向に転動可能に配設され、内輪２１に軸２５が嵌め込まれて、回転可能に支持されている。

また、外輪２２は、剛性を高めるべく、一体型とされており、内輪２１は、各列毎に分割されて一対の分割内輪２１ｂとされるとともに、該一対の分割内輪２１ｂの間に内輪間座２６が介装されている。
ここで、この実施の形態では、一対の分割内輪２１ｂと内輪間座２６との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面２７としている。

そして、軸２５を水平方向に向け、外輪２２に対して、一対の分割内輪２１ｂ及び内輪間座２６を圧入等によって嵌め込み、その後、軸端にナット２８を締め付けて予圧を付与する。
このように、この実施の形態では、一対の分割内輪２１ｂと内輪間座２６との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面２７としているので、予圧を付与した際に、一対の分割内輪２１ｂと内輪間座２６とが軸方向に確実に密着して径方向に拘束され、内輪２１の倒れを防止することができる。

これにより、軸受の振れ精度の悪化を回避することができるとともに、安定した予圧を容易に設定することができる。また、安定した予圧を容易に設定することができることから、結果的に、安定した剛性値を得ることができる。
このように構成された複列円すいころ軸受２０を、例えば、オフセット印刷機の圧胴８ｃ及び中間胴８ｅのサポート用軸受として用いる場合、圧胴８ｃ及び中間胴８ｅの回転軸が内輪２１に嵌合されて、回転可能に支持される。

図２及び図３に示す本発明の第２の実施の形態である複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）３０は、内輪３１と外輪３２との間に、内輪３１に対して偏心配置された中間輪３３を有している。
中間輪３３の内周面には複列の軌道面３３ａが形成されており、中間輪３３の複列軌道面３３ａと内輪３１の複列軌道面３１ａとの間には、複列外向きの円すいころ列３４が保持器３５を介して周方向に転動可能に配設されて、内側軸受を構成している。

また、中間輪３３の外周面には複列の軌道面３３ｂが形成されており、中間輪３３の複列軌道面３３ｂと外輪３２の複列軌道面３２ａとの間には、複列の円すいころ列３６がスタッドタイプの保持器３７を介して周方向に転動可能に配設されて、外側軸受を構成している。ここで、中間輪３３は、内側軸受の外輪に相当するとともに、外側軸受の内輪に相当する。

各列の円すいころ３６は、小径端側を軸方向外方に向け、且つ軸線を中間輪３３の軸線に対して平行にして、互いに同心配置されている。
この場合、円すいころ３６の円すい角度βは１〜１０°とするのが好ましい。円すい角度βが１°未満では、十分な予圧をかけ難くなる場合があり、一方、円すい角度βが１０°を超えると、ころ差動すべりが大きくなり、回転時のトルクが大きくなる場合がある。

外側軸受の円すいころ列３６をこのように配置することにより、中間輪３３の外周面（複列軌道面３３ｂ）が凹面となり、外側軸受として複列内向きの円すいころ列を採用した場合に比べて、中間輪３３の外径、ひいては軸受外径を小さくすることができ、コンパクト化を図ることができる。
また、内輪３１は各列毎に分割されて一対の分割内輪３１ｂとされるとともに、該一対の分割内輪３１ｂの間に内輪間座３８が介装されており、外輪３２についても各列毎に分割されて一対の分割外輪３２ｂとされるとともに、該一対の分割外輪３２ｂの間に外輪間座３９が介装されている。一対の分割外輪３２ｂ及び外輪間座３９は、例えば、軸方向に貫通するボルト１７ａ及びナット１７ｂ等の締結手段１７により円周上の複数箇所で一体に締結されている。

このように構成された複列円すいころ軸受３０を、例えば、オフセット印刷機のゴム胴のサポート用軸受として用いる場合には、中間輪３３に揺動用のブラケット１８が連結され、図８を参照して、ゴム胴８ａの回転軸が内輪３１に嵌合されて、回転可能に支持される。
そして、印刷時には、ゴム胴８ａが版胴８ｂ及び圧胴８ｃに押し当てられた状態で高速回転し、インキローラ９ａによって版胴８ｂの版９ｂに塗布されたインクがゴム胴８ａを介して圧胴８ｃ側の印刷用紙９ｃに転写されて印刷される。

印刷トラブルにより紙が詰まった場合等には、ブラケットを操作して中間輪３３を揺動させることにより、中間輪３３と内輪３１との間のカム作用によりゴム胴８ａを版胴８ｂ及び圧胴８ｃから離間移動させる。これにより、ゴム胴８ａのインクが圧胴８ｃ側の印刷用紙９ｃに転写されないようにし、また、詰まった紙の排出等を行う。
紙の通過後、ブラケット１８を逆方向に操作して中間輪３３を逆回転させることにより、ゴム胴８ａを版胴８ｂ及び圧胴８ｃと再接触させて次の印刷を行う。

なお、外側軸受の各列の円すいころ３６は、小径端側を軸方向外方に向け、且つ軸線を中間輪３３の軸線に対して平行にして、互いに同心配置されていることから、ブラケット１８を操作して中間輪３３と外輪３２とを相対運動させると、円すいころ３６の大径端側と小径端側との転がり速度の差から、小径端側で差動滑りが生じる。しかし、印刷機械のゴム胴部のサポート軸受として用いる場合は、用紙排出のリリース時のみ中間輪３３と外輪３２とが相対回転し、しかも回転速度も遅く、１動作あたり１／２回転以下程度であり、更には、円すいころ３６の円すい角度βを比較的小さくしていることから、十分な潤滑状態であれば機能上問題はない。

ここで、この実施の形態では、一対の分割内輪３１ｂと内輪間座３８との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面３８ａとしている。
そして、上記第１の実施の形態と同様に、軸を水平方向に向け、中間輪３３に対して、一対の分割内輪３１ｂ及び内輪間座３８を圧入等によって嵌め込み、その後、軸端にナットを締め付けて予圧を付与する。

このように、この実施の形態では、一対の分割内輪３１ｂと内輪間座３８との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面３８ａとしているので、予圧を付与した際に、一対の分割内輪３１ｂと内輪間座３８とが軸方向に確実に密着して径方向に拘束され、内輪３１の倒れを防止することができる。
これにより、軸受の振れ精度の悪化を回避することができるとともに、安定した予圧を容易に設定することができる。また、安定した予圧を容易に設定することができることから、結果的に、安定した剛性値を得ることができる。

図４に示す本発明の第３の実施の形態である複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）４０は、内輪４１と外輪４２との間に該内輪４１に対して偏心配置された中間輪４３を有している。内輪４１は２列配置され、中間輪４３の内周面には複列の軌道面４３ａが形成されており、２列の内輪４１の各軌道面４１ａと中間輪４３の複列軌道面４３ａとの間には、保持器４４を介して複列外向きの円すいころ列４５が配設されて、内側軸受を構成している。

また、中間輪４３の外周面には複列の軌道面４３ｂが形成されており、中間輪４３の複列軌道面４３ｂと外輪４２の複列軌道面４２ａとの間には、複列外向きの総円すいころ列４７が配設されて、外側軸受を構成している。ここで、中間輪４３は、内側軸受の外輪に相当するとともに、外側軸受の内輪に相当する。
外輪４２は、各列毎に分割されて一対の分割外輪４２ｂとされるとともに、該一対の分割外輪４２ｂの間に外輪間座４８が介装されている。

ここで、この実施の形態では、一対の分割外輪４２ｂと外輪間座４８との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面４９としている。
そして、上記第１の実施の形態と同様に、軸を水平方向に向け、中間輪４３に対して、一対の分割外輪４２ｂ及び外輪間座４８を圧入等によって嵌め込み、その後、軸端にナットを締め付けて予圧を付与する。

このように、この実施の形態では、一対の分割外輪４２ｂと外輪間座４８との軸方向の接触面を、径方向内方に向けて軸方向間隔が次第に狭くなるテーパ面４９としているので、予圧を付与した際に、一対の分割外輪４２ｂと外輪間座4 ８とが軸方向に確実に密着して径方向に拘束され、外輪４２の倒れを防止することができる。
これにより、軸受の振れ精度の悪化を回避することができるとともに、安定した予圧を容易に設定することができる。また、安定した予圧を容易に設定することができることから、結果的に、安定した剛性値を得ることができる。

なお、本発明の外輪、内輪、転動体、分割内輪、分割外輪、間座等の構成は、上記各実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、複列の円すいころ軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに代えて、単列の円すいころ軸受を２列配置するとともに、各列の外輪間又は内輪間に間座を介装した軸受装置に本発明を適用してもよい。
即ち、各列の外輪又は内輪と間座との軸方向の接触面を、テーパ面とすることにより、上記各実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の第１の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための要部断面図である。 本発明の第２の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための要部断面図である。 図２の側面図である。 本発明の第３の実施の形態である複列円すいころ軸受を説明するための断面図である。 従来の複列円すいころ軸受を説明するための断面図である。 図５の側面図である。 従来の複列円すいころ軸受を説明するための断面図である。 オフセット印刷機の概略を示す図である。 単列の円すいころ軸受を２列組み合わせた従来の軸受装置を説明するための要部断面図である。

符号の説明

２０ 複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）
２１ 内輪
２１ａ 複列軌道面（内輪）
２１ｂ 分割内輪
２２ 外輪
２２ａ 複列軌道面（外輪）
２３ 円すいころ（転動体）
２６ 内輪間座
２７ テーパ面
３０ 複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）
３１ 内輪
３１ａ 複列軌道面（内輪）
３１ｂ 分割内輪
３３ 中間輪
３３ａ 複列軌道面（中間輪）
３４ 円すいころ（転動体）
３８ 内輪間座
３８ａ テーパ面
４０ 複列円すいころ軸受（複列転がり軸受）
４２ 外輪
４２ａ 複列軌道面（外輪）
４２ｂ 分割外輪
４３ 中間輪
４３ｂ 複列軌道面（中間輪）
４７ 円すいころ（転動体）
４８ 外輪間座
４９ テーパ面

Claims (3)

1. 外輪の複列軌道面と内輪の複列軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設され、前記内輪は各列毎に分割されて一対の分割内輪とされるとともに、該一対の分割内輪の間に内輪間座が介装された複列転がり軸受であって、
   前記一対の分割内輪と前記内輪間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする複列転がり軸受。
2. 外輪の複列軌道面と内輪の複列軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設され、前記外輪は各列毎に分割されて一対の分割外輪とされるとともに、該一対の分割外輪の間に外輪間座が介装された複列転がり軸受であって、
   前記一対の分割外輪と前記外輪間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする複列転がり軸受。
3. 外輪の軌道面と内輪の軌道面との間に複数の転動体が周方向に転動可能に配設された転がり軸受が複数列配置され、各列の外輪間又は内輪間に間座が介装された軸受装置であって、
   前記各列の外輪又は内輪と前記間座との軸方向の接触面を、テーパ面としたことを特徴とする軸受装置。

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