JP2007016981A - Holding ring for connecting and fixing rings such as bearing to shaft - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はシャフトとの結合固定に同心性、確実性、作業容易、廉価が望まれるベアリング分野に関し、さらに、同様のことが望まれる歯車、カム、車輪、位置決めリングなどの輪類を結合固定する機械分野にも関する。 The present invention relates to a bearing field in which concentricity, certainty, easy work, and low cost are desired for coupling and fixing with a shaft, and furthermore, gears, cams, wheels, positioning rings and the like for which the same is desired are coupled and fixed. Also related to the machine field.
ここでは、本発明の主たる技術分野であり、本発明の動機であったベアリングをシャフトに結合固定する場合を記述する。 Here, the case where the bearing, which is the main technical field of the present invention and is the motive of the present invention, is coupled and fixed to the shaft will be described.
ベアリングをシャフトに嵌め込んで、その内輪とシャフトとを結合固定するのに、従来より、いろいろの方法が採用されている。 Conventionally, various methods have been employed for fitting a bearing into a shaft and connecting and fixing the inner ring and the shaft.
その最も多く採用されている方法は、ベアリング内輪へのシャフトの圧入であり、また場合によっては焼嵌もおこなわれている。圧入、焼嵌のいずれの場合も、ベアリングとシャフトとの中心軸は一致する。 The most adopted method is press-fitting the shaft into the bearing inner ring, and in some cases, shrink fitting is also performed. In either case of press fitting or shrink fitting, the central axes of the bearing and the shaft coincide.
しかし、圧入も焼嵌も困難な場合、たとえば、ベアリングユニット(ハウジングと称する枠に嵌め込まれたベアリング、JISでは軸受ユニットと称する)を、機械組立作業現場で、シャフトに嵌め込んで結合固定する場合などでは、専ら、内輪をその軸方向に延長して、この内輪延長部とシャフトとを結合固定することによって目的を果たしているが、それには、従来より、いろいろな方法が提供されてきた。 However, when both press fitting and shrink fitting are difficult, for example, when a bearing unit (a bearing fitted in a frame called a housing, called a bearing unit in JIS) is fitted and fixed to a shaft at a machine assembly work site. For example, the purpose is achieved by extending the inner ring in the axial direction and coupling and fixing the inner ring extension and the shaft, and various methods have been provided for this purpose.
この内輪延長部とシャフトとを結合固定する方法では、止めネジ法が最も一般的でありつぎに偏心輪法が多く用いられている。しかし、止めネジ法、偏心輪法の両者とも、それぞれ、止めネジあるいは偏心輪(シャフトに対して偏心した内周端を持った輪)を利用して、内輪延長部をシャフト外周軸方向の一線上に押し着けるため、ベアリングとシャフトとの中心軸が一致しない。また、押し着ける力が作業者の個人差に左右され、さらに、止めネジ法では、シャフトにネジ先で傷をつけるという欠点もある。 In the method of coupling and fixing the inner ring extension portion and the shaft, the set screw method is the most common, and the eccentric ring method is often used next. However, in both the set screw method and the eccentric ring method, a set screw or an eccentric ring (a ring having an inner peripheral end that is eccentric with respect to the shaft) is used, and the inner ring extension portion is aligned in the axial direction of the shaft. The center axis of the bearing and the shaft do not match because they are pushed on the line. Further, the pushing force depends on individual differences among workers, and the set screw method has a drawback in that the shaft is damaged by the screw tip.
ベアリングとシャフトとの中心軸が一致しないと、稼働時の振動や騒音の発生が激しくなり、ベアリング自体の寿命が短くなるという欠点が挙げられる。とくに高速回転ベアリングの場合にこの欠点が致命的となる。 If the central axes of the bearing and the shaft do not coincide with each other, there are disadvantages that vibration and noise during operation become severe and the life of the bearing itself is shortened. This disadvantage is especially fatal in the case of high-speed rotary bearings.
ベアリングユニットでベアリングとシャフトとの中心軸を一致させたいという要望に適うために発明され実用されている代表的な方法はアダブター法である。 The typical method that has been invented and put into practical use in order to meet the desire to match the central axes of the bearing and the shaft in the bearing unit is the adapter method.
アダプター法は、ベアリング内輪の内側に軸方向のテーパーを付け、この内側に、外側に上記内輪内側のテーパーに対面するテーパーが付けられ、かつ、軸方向に一ケ所がカットされた円筒を挿し込み、この円筒の内側にシャフトを挿入してから、上記円筒の外径の小さい方の端部に施したネジ機構をして、円筒をそのカット隙間を狭ませながら内輪内で引き込ませることによって、内輪、円筒、シャフトを互いに圧着させる方法である。この方法ではベアリングとシャフトとの中心軸が一致する。また、止めネジ法のごとくシャフトに傷をつけることもない。しかし、複雑な機構で製作費が大巾に嵩み、使用にあたって面倒な作業を伴い、作業者の個人差も影響し必ずしも好まれて用いられるものではない。 In the adapter method, an axial taper is provided on the inner side of the bearing inner ring, and a cylinder having a taper facing the inner taper inside the inner ring and an axially cut cylinder is inserted on the inner side. By inserting a shaft into the inside of this cylinder and then performing a screw mechanism applied to the end of the cylinder with the smaller outer diameter, and pulling the cylinder inside the inner ring while narrowing its cut gap, In this method, the inner ring, the cylinder, and the shaft are pressure-bonded to each other. In this method, the central axes of the bearing and the shaft coincide. Moreover, the shaft is not damaged like the set screw method. However, the manufacturing cost is greatly increased due to a complicated mechanism, and it is troublesome to use, and it is not necessarily preferred because it is influenced by individual differences among workers.
つぎに、アダプター法のような複雑な機構、面倒な作業をともなわずに、ベアリングとシャフトとの中心軸を一致させる方法として、近年、注目されてきている方法に、軸方向のスリットを切った内輪延長部(Inner Ring Extension)でシャフトを抱き込む方法がある。この方法は、ベアリング内輪をその軸方向に延長し、この内輪延長部にその根本付近より先端に至るまで開いたままの複数条の軸方向のスリット(以下、このように一先端で開いたままの軸方向のスリットを単にスリットと称す)を切り、このスリットで分断されている内輪延長部分を、その外側より何らかの方法によって抱き込んで内方へ押し込みながら、結果として、この内輪延長部をしてさらに、内輪と内輪延長部とに一貫して嵌め込まれているシャフトを抱き込ませる方法である。なお、内輪延長部は内輪本体より、外径を小さく薄肉にして外側よりの抱き込みによって内方へ押し込まれるための変形を容易にし、同時に、その変形の内輪本体に及ぼす影響を小さくする。この方法では、ベアリングとシャフトとの中心軸が実質的に一致する。また、止めネジ法のごとくシャフトに傷をつけることもない。 Next, as a method of aligning the center axis of the bearing and the shaft without the complicated mechanism and troublesome work like the adapter method, a slit in the axial direction was cut to a method that has been attracting attention in recent years. There is a method of embracing the shaft with an inner ring extension (Inner Ring Extension). In this method, the inner ring of the bearing is extended in its axial direction, and a plurality of axial slits (hereinafter referred to as “opened at one end” in this manner) remain open from the vicinity of the inner ring to the tip. The inner ring extension part that is divided by this slit is held in some way from the outside and pushed inward, and as a result, this inner ring extension part is Furthermore, this is a method of embedding a shaft that is consistently fitted in the inner ring and the inner ring extension. The inner ring extension portion has a smaller outer diameter than the inner ring main body so that the inner ring extension portion can be easily deformed to be pushed inward by being held from the outside, and at the same time, the influence of the deformation on the inner ring main body is reduced. In this method, the central axes of the bearing and the shaft substantially coincide. Moreover, the shaft is not damaged like the set screw method.
以下、この方法をスリットエキステンション法(Slit Extension Method)と呼称する。 Hereinafter, this method is referred to as a slit extension method (Slit Extension Method).
スリットエキステンション法でスリットを切った内輪延長部の外側よりの抱込方法の従来の主な例としては、下記の特許文献(実用新案を含む)に公開の諸方法がある。
特許文献1の方法は、内輪延長部の全外面に、一か所をカットしたリングを被せ、このカット隙間をネジ機構で狭めることによって、内輪延長部を抱き込み、その結果として内輪延長部をしてさらにシャフトを抱き込ませる方法である。しかし、この方法では、内輪延長部が全長にわたって均等に抱き込まれ、したがってその根本に鮮明な剪断応力が集中発生するので信頼性に乏しく、現在は用いられていない。 The method of
特許文献2の方法は、内輪延長部外面にその先端に向かって外径が小さくなるようなテーパーネジを付け、この内輪延長部に、このテーパーネジに対応するテーパーネジを内面に付けた円筒(テーパーナット)を被せ、ネジを締めて内輪延長部を内方に抱き込み、その結果として、内輪延長部をしてシャフトを抱き込ませる方法である。しかし、この方法はテーパーネジの加工やかなり面倒なネジ締付作業を必要とするため普及していない。 In the method of Patent Document 2, a taper screw having an outer diameter that decreases toward the tip thereof is attached to the outer surface of the inner ring extension, and a cylinder (in which a taper screw corresponding to the taper screw is attached to the inner ring extension is provided on the inner surface. A taper nut) is put on and the screw is tightened to hold the inner ring extension part inward. As a result, the inner ring extension part is held and the shaft is held. However, this method is not widespread because it requires processing of a taper screw and a rather troublesome screw tightening operation.
特許文献3の方法は、特許文献1の方法と同じくネジ締付式カットリングで内輪延長部を抱き込むが、内輪延長部の根本部分の外周面を窪ませてこのリングに接触させないことによりその先端部分のみが抱き込まれ、その結果、根本付近で曲げ応力が発生するが、特許文献1の方法の欠点であるところの根本での剪断応力の集中発生が避けられる。 In the method of
特許文献4の方法は、やはり、ネジ締付式カットリングで内輪延長部を抱き込むが、このリング内面の差し込み端付近の内径を拡げて、リングを差し込み易くすると同時に、このリングが内輪延長部の根本付近には接触しないで抱き込むことによって、特許文献3の方法と同じ効果を得る方法である。 In the method of Patent Document 4, the inner ring extension is held by a screw-clamped cut ring, but the inner diameter of the inner surface of the ring inner surface near the insertion end is increased to facilitate insertion of the ring. This is a method of obtaining the same effect as the method of
上述4種のスリットエキステンション法の内、現在は、後記の2種が、主として米国で適用されているが、これらの方法でもなお、製作費、その結果として価格、およびカットリングのネジ締めの確実性、すなわち作業者の個人差についての問題があり、さらに、より簡単、確実な内輪延長部の抱込方法の提供が望まれている。 Of the four types of slit extension methods described above, the following two types are currently applied mainly in the United States, but these methods still require manufacturing costs, resulting prices, and screw tightening of cut rings. There is a problem with certainty, that is, individual differences among workers, and further, it is desired to provide a simpler and more reliable method for embedding the inner ring extension.
スリットエキステンション法(前述の通り、ベアリングとシャフトとの中心軸が一致する)が最も一般的な止めネジ法(前述の通り、ベアリングとシャフトとの中心軸が一致せず、シャフトにも傷をつける)と比較して、製作費が嵩む理由は、内輪延長部を薄肉にするためのその外面切削、内輪延長部のスリット加工、ならびに、抱込リングなどの製作費である。これらの理由の内、前者の2つは多量生産時に加工ラインに専用加工機を追加することなどによって可成り解決するから、形状や抱込機構が簡単で従来のものより廉価な抱込リングを提供することが本発明の一つの課題であり、さらに、その提供する抱込リングで内輪延長部を抱き込むのに、従来のものと比較して、作業簡易で、かつ、作業者の個人差に影響されないことも課題である。 The slit extension method (as described above, the center axis of the bearing and the shaft match) is the most common set screw method (as described above, the center axis of the bearing and the shaft does not match, and the shaft is damaged) The reason why the manufacturing cost is higher than that of attaching) is the manufacturing cost of the outer surface cutting for thinning the inner ring extension, the slit processing of the inner ring extension, and the embedding ring. Among these reasons, the former two can be solved by adding a dedicated processing machine to the processing line during mass production, so the shape and holding mechanism are simple and the holding ring is cheaper than the conventional one. It is an object of the present invention to provide an inner ring extension with an embrace ring provided by the present invention. It is also an issue not to be affected by
さらに、本発明で提供する方法は、ベアリングと同様に、同心性を保持した作業簡易なシャフトとの結合固定が望まれる輪類、たとえばプーリー、歯車、カム、車輪などにも適用され、あるいはシャフト上の位置決めリング(所謂セットリング)としても利用され得よう。 Furthermore, the method provided by the present invention can be applied to wheels, for example, pulleys, gears, cams, wheels, etc., which are desired to be coupled and fixed to a shaft that is easy to work with concentricity as well as bearings, or shafts. It could also be used as an upper positioning ring (so-called set ring).
上記課題を解決するため、まず、ベアリングをシャフトに結合固定するためのスリットエキステンション法に用いる抱込リングについて、下記の方法を発明した。 In order to solve the above-mentioned problems, first, the following method was invented for the embedding ring used in the slit extension method for coupling and fixing the bearing to the shaft.
あらかじめ、ベアリングの内輪本体より外径を小さく薄肉にして延長してその根本付近より複数個のスリットを切ったところの内輪延長部の外径より小さい内径の、1ケ所をカットした抱込リングをつくり、つぎに、このカット隙間に楔(くさび)を挿し込んで、この抱込リングを、内輪延長部に嵌め込むことができるまで内径を拡大拘束したものとし、この拡大拘束された抱込リングを内輪延長部に嵌め込み、つぎに、楔を取り外すと、楔による拡大拘束は除去されるが、それでもなお、内輪延長部外面に接触して自由に元来の寸法にもどれないので残留している弾性力によって、スリットで分割されている内輪延長部分を内方に押え込んで、結果として、内輪延長部をしてシャフトを抱き込ませて、ベアリングとシャフトとを結合固定させる方法である。 A holding ring that has been cut in one place with an inner diameter that is smaller than the outer diameter of the inner ring extension when the outer diameter of the inner ring body of the bearing is extended to be thinner and thinner and a plurality of slits are cut from the base. Next, a wedge is inserted into the cut gap, and the inner ring is expanded and restrained until it can be fitted into the inner ring extension. If the wedge is removed and then the wedge is removed, the expansion restraint by the wedge is removed, but it still remains in contact with the outer surface of the inner ring extension so that it does not freely return to its original dimensions. The inner ring extension part divided by the slit is pushed inward by the elastic force, and as a result, the inner ring extension part is held and the shaft is held in, and the bearing and the shaft are coupled and fixed. It is that way.
なお、ベアリングとシャフトとを結合固定する作業は1回の作業で済むのが普通であるから、上記リングの材料としては、高度の弾性体を選ぶ必要はなく塑性体でない一般的な材料より選ぶことができる。 In addition, since the work of connecting and fixing the bearing and the shaft is usually a single work, it is not necessary to select a highly elastic body as the material for the ring, and a general material that is not a plastic body is selected. be able to.
楔の取り外し作業は、ペンチなどで引き抜くのみでよく、極めて簡易であり、従来のスリットエキステンション法と比較した場合は勿論、従来の最も一般的な止めネジ法と比較しても、なお簡易である。また、ハンマーで叩き取れればさらに簡易である。 The wedge can be removed simply by pulling it out with pliers, etc., and it is extremely simple, not only when compared with the conventional slit extension method, but also when compared with the conventional most common set screw method. is there. It is even easier if you can hit it with a hammer.
ベアリングをシャフトに嵌め込んで結合固定するのにあたって、両者の中心軸が実質的に一致し、しかもシャフトを傷つけることもないスリットエキステンション法(内輪本体より外径を小さく薄肉にして延長して複数条のスリットを切ったところの内輪延長部を、その外面より抱き込んで、さらにそれをしてシャフトを抱き込ませて、ベアリングをシャフトに結合固定さす方法)において、従来より用いられていたネジ締付機構による抱込リングの抱込方法と比べて、楔の取り外しのみによって抱き込む本発明による抱込リングを用いる方法は、ネジ加工の必要もなく形状簡単、一般的な材料でよいので製作費廉価、しかも結合固定作業が極めて簡易で作業結果に個人差がない。 When the bearing is fitted and fixed to the shaft, the slit extension method (the outer diameter is made smaller and thinner than the inner ring main body is extended, and the central axes of both are substantially the same, and the shaft is not damaged. The screw that has been used in the past in the method of fixing the bearing to the shaft by embracing the inner ring extension from the outer surface of the slit of the strip and further embracing the shaft. Compared with the method of embedding the embedding ring by the tightening mechanism, the method using the embedding ring according to the present invention that embraces only by removing the wedge does not require screw processing, and is simple in shape and can be made of general materials. The cost is low, and the connecting and fixing work is very simple and there is no individual difference in the work result.
本発明による抱込リングを用いる方法は、プーリー、歯車、カム、車輪などをシャフトに嵌め込んで固定する場合にも適用されて、上述と同じ効果が発揮されることは明らかであろう。 It will be apparent that the method using the embedding ring according to the present invention is also applied to the case where pulleys, gears, cams, wheels, etc. are fitted and fixed to the shaft, and the same effects as described above are exhibited.
また、本発明による抱込リング単体で、シャフト上の位置決めリング(所謂セットリング)としても広く適用されて、上述と同じ効果が発揮されることも明らかであろう。 It will also be apparent that the embedding ring alone according to the present invention is widely applied as a positioning ring (so-called set ring) on the shaft and exhibits the same effects as described above.
図1、図2は本発明による抱込リング(以下、本抱込リングと記述する)の最良の形態の例であり、それぞれ正面図、およびその中央縦方向の断面図である。 FIG. 1 and FIG. 2 are examples of the best mode of a holding ring according to the present invention (hereinafter referred to as a “holding ring”), which are a front view and a cross-sectional view in the center longitudinal direction, respectively.
これらの図において、本抱込リング1は、その全周の一か所がカットされている。カット隙間2に楔3が挿し込まれてそれが広げられ、その結果、本抱込リング1は拡大拘束された状態にある。 In these drawings, the
このように楔3によって拡大拘束される以前の本抱込リング1の内径は、それの嵌め込み対象物(例えばベアリング内輪延長部)外径よりこの対象物のシャフトへの嵌め代(直径基準)を引いた数値(すなわちシャフトの直径とこの対象物の肉厚の2倍との和)より僅かに小さいものとする。 In this way, the inner diameter of the main embedding
ここでは、拡大拘束される以前の本抱込リング1の内径と上記対象物外径との差を抱き代と称する。 Here, the difference between the inner diameter of the
さらに、本抱込リング1の内径は、使用にあたって、嵌め込み対象物への嵌め代を加味して拡大拘束されていなければならない。この嵌め代は可能な限り小さく止める。 Furthermore, the inner diameter of the embedding
本抱込リング1を嵌め込み対象物に嵌め込ませ易くするためなどの後述する理由で、本抱込リング1の内面の挿入口近くにテーパー4が付けられている。 A taper 4 is provided near the insertion opening on the inner surface of the
以下、本発明の実施要領を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the implementation point of this invention is demonstrated based on an Example.
本発明者は、代表的なベアリングユニット用のベアリングであるJIS B1558に定められている転がり軸受ユニット用玉軸受UC204(シャフトの直径20mm用)、UC207(シャフトの直径35mm用)、UC210(シャフトの直径50mm用)およびUC212(シャフトの直径60mm用)の内輪延長部を、本発明の実施のために僅かに長くし、内輪本体より外径を小さくして薄肉にし、それに6条のスリットを切り、そのような形状にしたベアリング(以下、それぞれUC204M、UC207M,UC210MおよびUC212Mと称す)とシャフトとの結合固定に本発明の方法を実施した。 以下に、まず実施例などの図面を示し、併せてそれらを参照図面として実施要領を説明する。 The inventor has developed ball bearings for rolling bearing units UC204 (for a shaft diameter of 20 mm), UC207 (for a shaft diameter of 35 mm), UC210 (for shaft diameter) defined in JIS B1558 which are typical bearings for bearing units. The inner ring extension of UC212 (for shaft diameter 60 mm) and the inner ring extension is slightly longer for the implementation of the present invention, the outer diameter is made smaller than the inner ring body, and the inner ring extension is cut. The method of the present invention was carried out for coupling and fixing a bearing having such a shape (hereinafter referred to as UC204M, UC207M, UC210M, and UC212M) and a shaft. In the following, the drawings of the embodiments and the like are shown first, and the implementation points will be described with reference to the drawings.
なお、本実施例でのベアリング各部や抱込リング肉厚は、できる限り、現在、スリットエキステンション法で採用されている寸法に準拠した。以下にそれらの寸法も含めて詳述する。 In addition, each part of the bearing and the embedding ring thickness in this example conformed to the dimensions currently employed in the slit extension method as much as possible. The details including those dimensions will be described below.
本実施例では、本抱込リング1の材質は、一般に広く用いられているJIS G4051機械構造用炭素鋼鋼材S43Cとし、その半径方向肉厚aと軸方向肉厚bは、UC204Mでは10mmと9.5mm、UC207Mでは11.5mmと11mm、UC210Mでは14mmと14.5mm、UC212Mでは20mmと17.4mmとした。 In this embodiment, the material of the embedding
また、抱き代は、UC204MおよびUC207Mでは310±30μ、UC210MおよびUC212Mでは370±30μとた。 なお、この抱き代の内数であるアリング内輪延長部のシャフトへの嵌め代(直径基準)は、UC204MおよびUC207Mでは30〜40μ、UC210MおよびUC212Mでは40〜45μであった。 The holding allowance was 310 ± 30 μ for UC204M and UC207M, and 370 ± 30 μ for UC210M and UC212M. In addition, the fitting allowance (diameter reference | standard) to the shaft of the inner ring extension part which is the number of this holding allowance was 30-40micro in UC204M and UC207M, and 40-45micro in UC210M and UC212M.
また、本抱込リング1のベアリング内輪延長部への嵌め代(直径基準)は、いずれの大きさのベアリングについても250±20μとした。 Moreover, the fitting allowance (diameter reference | standard) to the bearing inner ring | wheel extension part of this embedding
図3、図4は、図1、図2で図示した本抱込リング1を、ベアリング5の内輪6を外径を小さく薄肉にして延長した内輪延長部7に嵌め込んだ状態を示すところの、それぞれ、本抱込リング1の断面を含む軸に直角方向の断面図例および軸方向の断面図例である。この内輪延長部7には、その根本付近より先端に至るまでの複数条(この実施例では6条)のスリット8が切られている。なお、これらの図面では、ベアリング5が、結合固定されようとするシャフト9に嵌められている状態で描いてあるが、この状態では未だシャフト9とは結合されていない。 3 and 4 show a state in which the
図5は、解り易いように、本抱込リング1を、シャフト9を挿入したベアリング5の内輪延長部7に嵌め込む寸前の状態としたところの見取図例である。なお、作業現場では、この図の場合と異なり、本抱込リング1を内輪延長部7に嵌め込んでから、ベアリング5をシャフト9に嵌め込む方が一般的である。 FIG. 5 is an example of a sketch where the present embedding
なお、図3、図4および図5では、内輪6、外輪およびボール以外のベアリング5本体の構成部品は省略してある。 3, 4, and 5, the components of the bearing 5 main body other than the inner ring 6, the outer ring, and the ball are omitted.
図3および図4の状態のつぎに、楔3が取り外されると、本抱込リング1の元来の寸法に戻ろうとする弾性力により、それの内側にあるスリットで分割されている内輪延長部7を抱き込んで内方に押え込む。そしてさらに、この内輪延長部7がシャフト9を抱き込む結果となり、そこでベアリング5とシャフト9とが結合固定される。ベアリング5とシャフト9との中心軸は一致する。 When the
なお、本抱込リング1の挿し込み端で内径が大きくなるようにテーパー4を付けてあるのは、本抱込リング1を内輪延長部7に嵌め易くするため、そのことによって、本抱込リング1の内輪延長部7への嵌め代を抑制するため、また、本抱込リングの抱込力(すなわち弾性力)が内輪延長部7の根本では作用しないので、そこでの剪断応力の集中発生を防止すると同時に、この抱込力の影響で内輪6までもが変形することを抑えるためである。したがって、このテーパー4を付けることは極めて望ましい。 In addition, the taper 4 is attached to the insertion end of the
内輪延長部7の肉厚は、これが、本抱込リング1による抱き込みに対して大きく抵抗せずに、シャフト9を強く抱き込むために、また、内輪延長部7自体の抱き込まれることによる変形が内輪6の形状に影響し難いように、薄いほど有効である。したがって、この肉厚は、ベアリング回転中に破壊されない範囲で、出来るだけ薄くするべきである。 The wall thickness of the inner ring extension 7 is due to the fact that the inner ring extension 7 itself is embraced in order to strongly embed the shaft 9 without greatly resisting the embracing by the
本実施例でのベアリング5の内輪延長部7の長さcと肉厚dは、UC204Mでは9.5mmと2mm、UC207Mでは11mmと3mm、UC210Mでは14.5mmと3mm、UC212Mでは17mmと3.75mmとした。 The length c and the thickness d of the inner ring extension 7 of the bearing 5 in this embodiment are 9.5 mm and 2 mm for UC204M, 11 mm and 3 mm for UC207M, 14.5 mm and 3 mm for UC210M, 17 mm and 3 mm for UC212M. 75 mm.
本実施例では、上述した実施諸条件で、ベアリング5とシャフト9との結合固定後の軸方向負荷への耐力目標200Kgf以上を達成できた。 In this example, the yield strength target of 200 kgf or more for the axial load after the bearing 5 and the shaft 9 were fixedly fixed could be achieved under the above-described various conditions.
本実施例での検証によると、本抱込リング1の楔3による拡大拘束での歪は、UC212Mでは弾性限界内、UC210MとUC207Mではほぼ弾性限度、UC204Mでは弾性限度を超えた。弾性限度を超えない場合は勿論問題なく、弾性限度を超た場合でも、シャフト9への抱き込みは残留弾性力で適えた。 According to the verification in the present embodiment, the strain due to the expansion restraint by the
本抱込リング1による抱き込み回数は一般に1回でよく、この作業を繰り返すものではないので、たとえ、弾性限度を越えた応力を発生させていても繰返使用による疲労弱化の問題はない。 In general, the number of times of embracing by the embracing
また、通常、ベアリングが使用される約250℃以下の温度では、弾性力の実質的劣化はない。 In addition, there is no substantial deterioration of the elastic force at a temperature of about 250 ° C. or lower where the bearing is normally used.
なお、本実施例よりも判る通り、本抱込リング1の材質としては、廉価な機械構造用炭素鋼、所謂、普通鋼で目的を適えるが、より弾性の強い材料を使用すると、その適用範囲が拡大されるのは当然と考えられよう。 As can be seen from the present embodiment, the material of the embedding
もし、極めて稀な場合として、ベアリング5とシャフト9との結合作業と離脱作業とを繰り返す場合には、本抱込リング1の材質を弾性の強い材料、例えばばね鋼とすることもよいが、むしろ、廉価な普通鋼製のものを数回の使用に止める消耗品として取り扱うのもよかろう。 If it is extremely rare to repeat the connecting and detaching operations of the bearing 5 and the shaft 9, the material of the holding
なお、理論的には、本抱込リング1は、楔3で拡大拘束されている間は勿論、つぎに楔3が取り外されて内輪延長部7を抱き込んでいても、それは真円を保持し得ていない。それを補正するためには、例えば本抱込リング1の断面や真円度合の微調整が考えられるが本実施例では勿論、一般にも、そのような対策を講ずる必要はない。内輪延長部7がシャフト9を抱き込んだ状態では、その圧着部が必ず中心軸に実質的対称となるので、ベアリング5とシャフト9とのが実質的に同心軸上に結合されるからである。 Theoretically, the holding
この方法で結合固定されたベアリング5とシャフト9とを離す場合には、再び楔などを本抱込リング1のカット隙間2に挿し込んで、その内径を拡大すればよい。 When the bearing 5 and the shaft 9 which are coupled and fixed by this method are separated from each other, a wedge or the like is inserted into the cut gap 2 of the
なお、本発明は楔3の形式を限定するものではない。たとえば図6、図7に例示した形式でも差し支えない。 The present invention does not limit the type of the
図6は楔3の取り外しにあたって、それを引き抜く作業に代わって、楔3aを空洞10内に叩き込む作業を採用した場合の本抱込リング1のカット隙間2a付近の例示である。この場合には、楔3aを一叩きで極めて簡単に取り除ける。叩き込んだ楔3aは、横から引き出してもよく、あるいは、叩き込んだままで、空洞10内にしまい込んでベアリング回転中でも飛び出さないようにしておいてもよい。 FIG. 6 shows an example of the vicinity of the cut gap 2a of the
また、楔の形状は、図1、図3に例示した楔3、あるいは図6に例示した楔3aのような梯形断面片のものが一般的であるが、例えば、図7に示すような楕円筒片3bをカット隙間2b内で捩じる形式のものでもよい。 The wedge shape is generally a trapezoidal cross-sectional piece such as the
以上の記述では、内輪延長部7が内輪本体の片側のみに延長されている一般の場合について述べたが、例えば特に大きな荷重に配慮しなければならない場合などには、内輪の両側に延長されてもよい。 In the above description, the general case where the inner ring extension 7 is extended only to one side of the inner ring main body has been described. However, for example, when a particularly heavy load must be taken into consideration, the inner ring extension 7 is extended to both sides of the inner ring. Also good.
以上の実施例1では、本抱込リング1をベアリングとシャフトとの結合固定作業に適用する場合を対象としたが、プーリー、ギヤー、カム、車輪など各種の輪類についても、それらのハブに延長部を設けることによって、図8にプーリーに適用した場合の見取図を例示するごとく、ベアリングの場合と全く同様にシャフトに結合固定できることは明らかである。 In the first embodiment described above, the
さらに、本発明者は、図9に示す見取図のごとく、本抱込リング1をシャフトに直接に嵌め込んで固定することによって、この本抱込リング1を、極めて作業性の良いシャフト上の位置決めリングとしても利用した。例えば、この位置決めリング2個の間に物体を挟むことによって、あるいは、この位置決めリングに物体を取り着けることによって、それら物体をシャフトの定位置に固定することが出来るなど、その利用範囲は広い。なお、位置決めリングとして利用した場合、そのシャフトを抱き込む面を粗面として摩擦係数を増大さすとさらに強く固定された。 Furthermore, the inventor positions the
なお、この実施例の3場合には、抱き代は、楔3によって拡大拘束される以前の本抱込リングの内径とシャフトの直径との差であることは言うまでもない。 In the case of the third embodiment, it is needless to say that the holding allowance is a difference between the inner diameter of the main holding ring and the diameter of the shaft before being expanded and restrained by the
抱き代、本抱込リング1の内輪延長部7への嵌め代、および、本抱込リング1や内輪延長部7の寸法や材質が、内輪延長部7のシャフト9への抱込力、すなわちベアリングとシャフトとの結合力に影響する。したがって、種々のベアリングに応じて、ぱらつきをできる限り抑えたところの、適切な抱き代、嵌め代、寸法および材質をそれらの相互関連のもとに選定するべきであり、本実施例で記した寸法および材質も、現在、スリットエキステンション法で採用されている寸法にできる限り準拠して容易に的確な相互効果が認められた例示であると理解するべきである。 The holding allowance, the allowance for fitting the
なお、本抱込リングの楔による拡大寸法のばらつきを抑えるためには、楔の挿し込みにあたって、本抱込リングの外径拡大を規制するリングゲージの製作利用が有益である。 In addition, in order to suppress the dispersion | variation in the expansion dimension by the wedge of this embedding ring, at the time of insertion of a wedge, manufacture utilization of the ring gauge which regulates the outer diameter expansion of this embedding ring is beneficial.
1.本発明による抱込リング
2.カット隙間 2a.カット隙間 2b.カット隙間
3.楔 3a.楔 3b.楔
4.テーパー
5.ベアリング
6.ベアリング内輪
7.内輪延長部
8.スリット
9.シャフト
10.空洞
a.本発明による抱込リング1の半径方向肉厚
b.本発明による抱込リング1の軸方向肉厚
c.内輪延長部7の長さ
d.内輪延長部7の肉厚1. 1. Embracing ring according to the present invention Cut gap 2a. Cut gap 2b. 3.
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