JP2007333048A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受を回転軸に取り付けた状態において、当該転がり軸受の内部すきまや予圧を容易に調整することが可能な軸受装置を提供する。
【解決手段】回転軸Ｓを回転自在に支持し、相対回転可能に対向配置された軌道輪2a,2b,4a,4bと、各軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体6a,6bと、複数の転動体を回転自在に保持する保持器12a,12bとを備えた転がり軸受A1,A2を有する軸受装置であって、軸受装置には、回転軸を支持するために転がり軸受を当該回転軸に取り付けた状態において、当該軸受の一方側の軌道輪を他方側の軌道輪に対して軸方向へ相対的に移動させるための調整機構Ｃが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受を回転軸に取り付けた状態において、当該転がり軸受の内部すきまや予圧を調整することが可能な軸受装置に関する。

従来から、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)を負荷するために高い剛性を維持することが要求される軸受装置を構成する軸受として、２つの転がり軸受を対向させて組み合わせて成る組合せ軸受(例えば、背面組合せ(ＤＢ形)軸受及び正面組合せ(ＤＦ形)軸受など)が用いられている。このような組合せ軸受としては、例えば、２つの単列アンギュラ玉軸受を組み合わせて成る組合せアンギュラ玉軸受(特許文献１参照)や、２つの単列円すいころ軸受を組み合わせて成る組合せ円すいころ軸受(特許文献２参照)などがある。例えば、図４(ａ),(ｂ)には、回転軸Ｓを支持する軸受として組合せ円すいころ軸受Ａが適用された軸受装置が一例として示されている。なお、この場合、当該組合せ円すいころ軸受Ａは、背面組合せ形(ＤＢ)軸受として構成されており、各円すいころ軸受A1(A2)の内外輪2a,4a(2b,4b)間に組み込まれた転動体(円すいころ)6a(6b)の自転軸(図示しない)に直交するそれぞれの作用線(図示しない)が、外輪4a,4bの外側(図４(ａ),(ｂ)の上側)で交差している。

図４(ａ),(ｂ)に示す構成において、軸受装置は、回転軸Ｓを回転自在に支持し、複数の転動体(円すいころ)6a,6bを介して相対回転可能に対向配置された回転輪(内輪)2a,2b及び静止輪(外輪)4a,4bを有する円すいころ軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)と、内輪2a,2bを軸方向に位置決めするための環状の位置決め部材(内輪間座８)と、外輪4a,4bを軸方向に位置決めするための環状の位置決め部材(外輪間座１０)とを備えている。なお、回転軸Ｓには、外周面段差部Ｓｄを境界にして図４(ａ)の左側に比較的小径の外周面小径部Ｓ１が形成され、同図の右側に比較的大径の外周面大径部Ｓ２が形成されている。また、各円すいころ軸受A1(A2)の内外輪2a,4a(2b,4b)間には、複数のころ6a(6b)を１つずつ回転自在に保持する保持器12a(12b)がそれぞれ組み込まれている。

この場合、組合せ円すいころ軸受Ａは、軸受A1,A2がその内輪2a,2bの内径面20a,20bを回転軸Ｓの外周面小径部Ｓ１に当接させて当該回転軸Ｓに外嵌され、その外輪4a,4bの外径面40a,40bをハウジングＨの内周面Ｈ１に当接させて当該ハウジングＨに内嵌されている。また、組合せ円すいころ軸受Ａは、軸受Ａ１の内輪２ａと軸受Ａ２の内輪２ｂとが内輪間座８を介在させて、回転軸Ｓの外周面段差部ＳｄとナットＮとの間で挟み付けられているとともに、軸受Ａ１の外輪４ａと軸受Ａ２の外輪４ｂとが外輪間座１０を介在させて、ハウジングＨの内周面段差部Ｈｄと軸受押さえＺとの間で挟み付けられている。これにより、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)、内輪間座８及び外輪間座１０が、軸方向にそれぞれ位置決めされることで、軸受装置は軸方向に固定されている。なお、軸受A1,A2の内輪2a,2b及び内輪間座８は、ナットＮを締め付ける(若しくは、緩める)ことにより、軸方向の所定位置に固定することができる。また、ハウジングＨと軸受押さえＺとの間には、環状を成す平板状に形成されたシムＭが介在されており、当該シムＭにより軸受A1,A2の外輪4a,4b及び外輪間座１０を軸方向の所定位置に固定することができる。

このような構成において、軸受装置は、組合せ円すいころ軸受Ａに対し、所定の軸受すきま(内部すきま)を付与した状態で使用される。すなわち、軸受装置の組合せ円すいころ軸受Ａを構成する軸受Ａ１及び軸受Ａ２に対し、内輪間座８及び外輪間座１０により、所定の軸受すきま(内部すきま)ｄがそれぞれ設定されている(図４(ｂ)参照)。なお、軸受Ａ１及び軸受Ａ２の軸受すきま(内部すきま)ｄは、例えば、軸受装置の大きさや使用条件などによって任意に設定される。また、例えば、各種の重荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)を負荷するために軸受装置の剛性を高める必要がある場合には、組合せ円すいころ軸受Ａの軸受Ａ１及び軸受Ａ２に対し、内輪間座８及び外輪間座１０により、負の内部すきま(予圧)がそれぞれ設定される。これにより、例えば、回転軸Ｓの自由度(例えば、遊びや振れなど)を抑えることができ、当該軸受装置が組み込まれた工作機械などの精度を向上させることができる。

しかしながら、上述したように軸受装置は、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)、内輪間座８及び外輪間座１０を一体的に組み合わせた状態で軸方向に固定されている。このため、軸受A1,A2の内輪2a,2b及び外輪4a,4bの構成(例えば、大きさや幅)に合わせて、内輪間座８及び外輪間座１０の構成(例えば、大きさや幅)を予め調整し、当該軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)に対して所定の内部すきまｄや予圧を設定する必要がある。したがって、内輪間座８及び外輪間座１０は、所定の組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)に対して個別に調達しなければならない専用品となり、軸受装置は、当該所定の軸受Ａ(軸受A1,A2)、内輪間座８及び外輪間座１０を１セットとして構成する必要がある。このため、内輪間座８及び外輪間座１０を各種の組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)に対して汎用的に使用することができず、コストの低減化に限界がある。

また、内輪間座８及び外輪間座１０は、一体的に組み合わせて軸受装置を構成する組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)に対して所定の内部すきまｄや予圧を設定できるように、その構成(例えば、大きさや幅)を予め調整した上で、当該軸受Ａ(軸受A1,A2)とともに軸方向に固定されている。したがって、軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)の内部すきまｄや予圧を設定変更するためには、内輪間座８及び外輪間座１０の構成(例えば、大きさや幅)を再調整し、再度当該軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)と一体的に組み合わせる必要がある。このため、一旦、軸受装置を軸方向に固定した後は、軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)の内部すきまｄや予圧を再調整若しくは微調整して設定変更することが容易ではない。

なお、図５に示すようなテーパ軸Ｓｔを回転自在に支持するテーパ穴軸受Ａｔを備えた軸受装置の場合、当該軸受装置は、例えばテーパ穴軸受Ａｔに対し、そのテーパ穴ｈｔの大径側(図５の右側)に内輪間座８ｔを取り付けることにより、所定の軸受すきま(内部すきま)や予圧を付与した状態で使用される。この場合、テーパ穴軸受Ａｔの内輪２ｔの構成(例えば、大きさや幅)に合わせて、内輪間座８ｔの構成(例えば、大きさや幅)を予め調整し、テーパ穴軸受Ａｔに対して、所定の内部すきまや予圧が設定されている。この結果、上述した組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)を備えた軸受装置(図４(ａ),(ｂ))の場合と同様の問題が生じてしまう。
特開平１１−１８８５０５号公報 特開２００１−３２８４７号公報

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、転がり軸受を回転軸に取り付けた状態において、当該転がり軸受の内部すきまや予圧を容易に調整することが可能な軸受装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る軸受装置は、回転軸を回転自在に支持し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、各軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、複数の転動体を回転自在に保持する保持器とを備えた転がり軸受を有し、軸受装置には、回転軸を支持するために転がり軸受を当該回転軸に取り付けた状態において、当該軸受の一方側の軌道輪を他方側の軌道輪に対して軸方向へ相対的に移動させるための調整機構が設けられている。

調整機構は、相対回転可能に対向配置された環状を成す一対のリング部材を有し、一方のリング部材の対向面には、螺旋状のガイド溝が軸方向に所定ピッチで形成されているとともに、他方のリング部材の対向面には、当該ガイド溝に係合した係合部が形成されている。このような構成において、調整機構は、双方のリング部材を相対回転させた際に係合部がガイド溝に沿って旋回し、一対のリング部材を軸方向へ相対的に伸縮させることで、転がり軸受の一方側の軌道輪を他方側の軌道輪に対して相対的に移動させる。この場合、前記他方のリング部材の対向面に形成された係合部は、ガイド溝に係合した螺旋状の螺合溝として構成されている。
また、少なくとも一方のリング部材の外周面には、その周面上に当該一方のリング部材を他方のリング部材に対して相対的に回転させる回転用部材を挿入するための少なくとも１つの穴部が設けられている。なお、リング部材の少なくとも一方には、転がり軸受を潤滑する潤滑剤を供給するために、当該リング部材の外周面から内周面までを貫通して成る潤滑剤流路部が少なくとも１つ設けられている。

本発明の軸受装置によれば、転がり軸受を回転軸に取り付けた状態において、当該転がり軸受の内部すきまや予圧を容易に調整することができる。

以下、本発明の実施形態に係る軸受装置について、添付図面を参照して説明する。なお、その際、従来の軸受装置及びその周辺構成(図４(ａ),(ｂ)、図５)と同一若しくは類似の構成には図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。

図１(ａ),(ｂ)には、本発明の第１実施形態に係る軸受装置が示されており、かかる軸受装置には、回転軸Ｓを回転自在に支持する２つの転がり軸受(円すいころ軸受)A1,A2が設けられている。この場合、２つの円すいころ軸受A1,A2は、一例として、背面組合せ形(ＤＢ)となるように組み合わされ、１つの組合せ円すいころ軸受Ａを構成している。各円すいころ軸受A1(A2)は、相対回転可能に対向配置された軌道輪(内輪2a(2b)及び外輪4a(4b))と、内外輪2a,4a(2b,4b)間に転動自在に組み込まれた複数の転動体(円すいころ)6a(6b)と、複数の転動体(円すいころ)6a(6b)を１つずつ回転自在に保持する保持器12a(12b)とを備えている。なお、２つの円すいころ軸受A1,A2は、正面組合せ形(ＤＦ)となるように組み合わされていてもよい。

また、軸受装置には、回転軸Ｓを支持するために組合せ円すいころ軸受Ａ(円すいころ軸受A1,A2)を当該回転軸Ｓに取り付けた状態において、当該軸受Ａ(A1,A2)の一方側の軌道輪(外輪4a,4b)を他方側の軌道輪(内輪2a,2b)に対して軸方向(図１(ａ)の左右方向)へ相対的に移動させるための調整機構Ｃが設けられている。なお、調整機構Ｃは、軸方向(図１(ａ)の左右方向)へ伸縮自在に構成されており、当該調整機構Ｃが伸縮することにより、軸受Ａ(A1,A2)の一方側の軌道輪(外輪4a,4b)を他方側の軌道輪(内輪2a,2b)に対して相対的に移動させている。

この場合、調整機構Ｃは、相対回転可能に対向配置された環状を成す一対のリング部材(外側リング３０と内側リング３２)を有しており、一方のリング部材(内側リング３２)の対向面(外周面３２ａ)には、螺旋状のガイド溝(図示しない)が軸方向(図１(ａ)の左右方向)に所定ピッチで形成されているとともに、他方のリング部材(外側リング３０)の対向面(内周面３０ａ)には、当該ガイド溝に係合した係合部(図示しない)が形成されている。このような構成において、調整機構Ｃは、外側リング３０と内側リング３２を相対回転させた際に、係合部がガイド溝に沿って旋回することで、外側リング３０と内側リング３２を軸方向へ相対的に伸縮させる。本実施形態においては、一例として、外側リング３０の対向面(内周面３０ａ)に形成された係合部は、ガイド溝に係合(螺合)した螺旋状の螺合溝(図示しない)として構成されている。このように、外側リング３０の内周面３０ａと内側リング３２の外周面３２ａに対して、相互に係合する螺合溝とガイド溝をそれぞれ形成することで、例えば、調整機構Ｃは、外側リング３０がナット、内側リング３２がボルトと同様の機能を有して構成されている。なお、調整機構Ｃ(外側リング３０及び内側リング３２)の形状、大きさなどは、例えば、軸受装置(軸受A1,A2)の大きさなどにより任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、外側リング３０及び内側リング３２の材料も特に限定されず、例えば、各種の金属製やセラミック製などのリングなどを適用すればよい。さらに、外側リング３０及び内側リング３２の形成方法も特に限定されず、例えば、プレス加工などにより形成すればよい。また、係合部の構成は、上述した螺合溝(図示しない)に特に限定されず、例えば、外側リング３０の対向面(内周面３０ａ)にガイド溝に係合する凸状部を形成し、当該凸状部の先端部を球面状に加工して(あるいは、先端部へ玉を回転可能に組み込んで)、当該凸状部(係合部)がガイド溝に沿って旋回するようにしてもよい。

図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、一例として、内側リング３２のガイド溝は、外周面３２ａの一端側(図１(ａ),(ｂ)の左側)から他端側(図１(ａ),(ｂ)の右側)に亘って、周方向に沿って連続して形成されている。一方、外側リング３０の螺合溝は、内周面３０ａの一端側(図１(ａ),(ｂ)の左側)から他端側(図１(ａ),(ｂ)の右側)に亘って、周方向に沿って連続して形成され、ガイド溝と係合(螺合)している。なお、ガイド溝と螺合溝のピッチ、深さ、幅及び長さなどは、例えば、調整機構Ｃの大きさなどにより任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。さらに、ガイド溝と螺合溝の形成方法も特に限定されず、例えば、内側リング３２及び外側リング３０と一体成形してもよいし、内側リング３２及び外側リング３０成形後に当該内側リング３２の外周面３２ａと外側リング３０の内周面３０ａに対して切削(ネジ切り)加工を施すようにしてもよい。

また、少なくとも一方のリング部材(外側リング３０)の外周面３０ｂには、その周面上に当該外側リング３０を他方のリング部材(内側リング３２)に対して相対的に回転させる回転用部材Ｐ(例えば、ピン(図１(ａ)参照)など)を挿入するための穴部３０ｈが少なくとも１つ設けられている。図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、一例として、回転用部材Ｐは、円筒状を成すピンとして構成されており、穴部３０ｈは、外側リング３０の外周面３０ｂから略垂直に円筒状を成すように１つだけ形成されている。この場合、穴部３０ｈは、その内径がピンＰの外径よりも若干大きな円筒を成すように形成されている。また、その先端部は、円筒状穴と連結した円すい状を成すように形成されているとともに、外側リング３０の内周面３０ａとの間に所定の距離を確保して形成されている。

なお、回転用部材Ｐとしては、当該回転用部材Ｐを外側リング３０の穴部３０ｈに挿入して、当該外側リング３０を内側リング３２に対して相対的に回転させることができる部材であれば特に限定されない。例えば、ピン(図１(ａ)参照)の他、ドライバー状の部材やレンチ状の部材などであってもよく、ここでは特に限定しない。また、回転用部材Ｐの材料も特に限定されず、例えば、各種の金属製やセラミック製などのものを適用すればよい。
また、穴部３０ｈの形状、大きさ、深さ及び数などは、例えば、調整機構Ｃの大きさや回転用部材Ｐの形状などにより任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、穴部３０ｈとして、回転用部材Ｐの形状(断面輪郭)と略一致する円筒状穴、矩形状穴及び星形状穴などを形成すればよい。また、穴部３０ｈは、２つ以上形成してもよい。さらに、穴部３０ｈの形成方法も特に限定されず、例えば、外側リング３０と一体成形してもよいし、外側リング３０成形後に当該外側リング３０の外周面３０ｂに対して切削(穿穴)加工を施すようにしてもよい。なお、穴部３０ｈは、例えば、外側リング３０及び内側リング３２の双方に相互に連通するように形成した所定の連通穴であってもよい。

このような構成を成す調整機構Ｃによれば、外側リング３０の穴部３０ｈに回転用部材(例えば、ピン(図１(ａ)参照))Ｐを挿入し、回転用部材Ｐに対して外側リング３０の周方向のいずれか一方へ向けて所定の力を加えるだけで、外側リング３０を内側リング３２に対して、その螺合溝が係合するガイド溝(いずれの溝も図示しない)に沿って相対的に回転(旋回)させることができる。これにより、外側リング３０が内側リング３２に対して所定方向(例えば、軸方向(図１(ａ),(ｂ)の左右方向))へ相対的に移動し、調整機構Ｃを軸方向へ所定距離(螺合溝の軸方向への形成幅)の範囲内で容易に伸縮させることができる。本実施形態では、一例として、調整機構Ｃは、外側リング３０の幅(図１(ｂ)の左端から右端までの距離)の範囲内で、軸方向(図１(ａ),(ｂ)の左右方向)へ容易に伸縮させることができる。

図１(ａ),(ｂ)に示す構成においては、一例として、調整機構Ｃを外輪間座として、円すいころ軸受Ａ１の外輪４ａと円すいころ軸受Ａ２の外輪４ｂとの間に介在させている。この場合、調整機構Ｃの外側リング３０は、その一方側(図１(ａ),(ｂ)の左側)の端面３０ｃを軸受Ａ１の外輪４ａの一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面４２ａに当接させているとともに、その他方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面３０ｄを軸受Ａの外輪４ｂの一方側(図１(ａ),(ｂ)の左側)の端面４２ｂと所定間隔を空けて対向させている。これに対し、調整機構Ｃの内側リング３２は、その一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面３２ｃを軸受Ａ２の外輪４ｂの一方側(図１(ａ),(ｂ)の左側)の端面４２ｂに当接させているとともに、その他方側(図１(ａ),(ｂ)の左側)の端面３２ｄを軸受Ａ１の外輪４ａの一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面４２ａと所定間隔を空けて対向させている。

このように調整機構Ｃを軸受A1,A2の外輪4a,4b間に介在させた状態において、調整機構Ｃを軸方向(図１(ａ)の左右方向)へ伸縮することで、軸受A1,A2の外輪4a,4bを内輪2a,2bに対して軸方向(図１(ａ)の左右方向)へ相対的に移動させることができる。これにより、軸受A1,A2の外輪4a,4bの軸方向に対する位置を、内輪2a,2bの軸方向に対する位置に対して所定距離(外側リング３０の幅(図１(ｂ)の左端から右端までの距離))の範囲内でずらすことができ、当該軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)に対して所定の内部すきまｄや予圧を設定することができる(図１(ａ)参照)。例えば、調整機構Ｃを伸長することにより、軸受Ａ１の外輪４ａを内輪２ａに対して所定方向(図１(ａ)の左方向)へ移動させることで、軸受Ａ１の内部すきまｄを小さくする(若しくは、予圧を大きくする)ことができる。また、例えば、調整機構Ｃを短縮することにより、軸受Ａ１の外輪４ａを内輪２ａに対して所定方向(図１(ａ)の右方向)へ移動させることで、軸受Ａ１の内部すきまｄを大きくする(若しくは、予圧を小さくする)ことができる。同様に、軸受Ａ２の内部すきまｄ若しくは予圧の大きさも任意に調整することができる。
このように、本実施形態に係る調整機構Ｃは、各種の組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)と組み合わせて、その内部すきまｄ若しくは予圧の大きさを調整するために汎用的に使用することができる。このため、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)に合わせて、各種の調整機構Ｃを用意する必要がなく、コストの低減化を図ることができる。

また、本実施形態に係る調整機構Ｃによれば、当該調整機構Ｃを外輪間座として軸受A1,A2の外輪4a,4b間に介在させ、軸受装置を回転軸Ｓに対して組み付けた状態、すなわち、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)が回転軸Ｓを支持するために、当該回転軸Ｓに取り付けられた状態において、当該調整機構Ｃを軸方向(図１(ａ)の左右方向)へ容易に伸縮させることができる。このため、軸受装置を回転軸Ｓに対して組み付けた後であっても、軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)の内部すきまｄや予圧を容易に再調整若しくは微調整して、設定変更するとともに高精度に設定することができる。

なお、図１(ａ)に示す構成において、組合せ円すいころ軸受Ａは、軸受A1,A2がその内輪2a,2bの内径面20a,20bを回転軸Ｓの外周面小径部Ｓ１に当接させて当該回転軸Ｓに外嵌されている。また、組合せ円すいころ軸受Ａは、軸受Ａ１の内輪２ａと軸受Ａ２の内輪２ｂとが内輪間座８を介在させて、回転軸Ｓの外周面段差部Ｓｄと軸受押さえ部材５０との間で挟み付けられている。この状態で、上述したように、軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)に対し、その内部すきまｄや予圧を設定する。そして、回転用部材Ｐを外側リング３０の穴部３０ｈから取り外し、軸受A1,A2の外輪4a,4bの外径面40a,40bをハウジング(図示しない)の内周面に当接させて、組合せ円すいころ軸受Ａを当該ハウジングに内嵌する。これにより、軸受装置は、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)、内輪間座８及び調整機構Ｃが、軸方向にそれぞれ位置決めされることで、軸方向の所定位置に固定される。

また、本実施形態において、リング部材(外側リング３０と内側リング３２)の少なくとも一方(内側リング３２)には、組合せ円すいころ軸受Ａ(円すいころ軸受A1,A2)を潤滑する潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)を供給するために、内側リング３２の外周面３２ａから内周面３２ｂまでを貫通して成る潤滑剤流路部３２ｒが少なくとも１つ設けられている。図１(ａ),(ｂ)に示す構成において、潤滑剤流路部３２ｒは、一例として、内側リング３２の外周面３２ａから内周面３２ｂまでを、一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面３２ｃに対して凹曲面状を成すように貫通して形成された複数の切り欠きとして構成され、当該切り欠きが周方向に等間隔を成して設けられている。

なお、潤滑剤流路部３２ｒの形状、大きさ及び数などは、例えば、調整機構Ｃの大きさや軸受装置の潤滑条件などにより任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。例えば、潤滑剤流路部３２ｒを内側リング３２の一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面３２ｃに対して円周面状や矩形面状などを成すように切り欠いて形成してもよく、また、内側リング３２の外周面３２ａから内周面３２ｂまでを円筒状、矩形状及び星形状などに貫通して成る貫通孔として形成してもよい。さらに、潤滑剤流路部３２ｒの形成方法も特に限定されず、例えば、内側リング３２と一体成形してもよいし、内側リング３２成形後に当該内側リング３２の一方側(図１(ａ),(ｂ)の右側)の端面３２ｃに対して切削加工を施すようにしてもよい。なお、潤滑剤流路部３２ｒは、外側リング３０に設けてもよく、外側リング３０と内側リング３２の双方に設けてもよい。例えば、外側リング３０の一方側(図１(ａ),(ｂ)の左側)の端面３０ｃに所定の切り欠きを設けてもよいし、外側リング３０及び内側リング３２の双方に相互に連通する所定の貫通孔を設けてもよい。

このように内側リング３２に潤滑剤流路部３２ｒを設けることで、当該潤滑剤流路部３２ｒから軸受装置に対して潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油)を供給することができ、例えば、円すいころ軸受A1,A2の内外輪2a,2b,4a,4bの軌道面や転動体(円すいころ)6a,6bの転動面が摩擦により摩耗することを防止することができ、当該軸受A1,A2の潤滑性能を長期に亘って一定に維持することができる。この結果、当該軸受A1,A2を長期に亘って一定の回転精度で使用することができる。

また、図２には、本発明の第２実施形態に係る軸受装置が示されている。本実施形態において、軸受装置の調整機構Ｃは、軸受Ａ１(図２の左側の軸受)と回転軸固定部材Ｔとの間に介在されている。この場合、調整機構Ｃの外側リング３０は、その一方側(図２の左側)の端面３０ｃを回転軸固定部材Ｔの一方側(図２の右側)の端面Ｔ１に当接させているとともに、その他方側(図２の右側)の端面３０ｄを軸受Ａ１の内輪２ａの一方側(図２の左側)の端面２２ａと所定間隔を空けて対向させている。これに対し、調整機構Ｃの内側リング３２は、その一方側(図２の右側)の端面３２ｃを軸受Ａ１の内輪２ａの一方側(図２の左側)の端面２２ａに当接させているとともに、その他方側(図２の左側)の端面３２ｄを回転軸固定部材Ｔの一方側(図２の右側)の端面Ｔ１と所定間隔を空けて対向させている。また、調整機構Ｃは、内側リング３２の内周面３２ｂを回転軸Ｓの外周面小径部Ｓ１に当接させて当該回転軸Ｓに外嵌されている。
なお、本実施形態において、軸受装置の調整機構Ｃ及び組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)は、上述した第１実施形態に係る軸受装置と同様に構成されている。また、本実施形態においては、軸受Ａ１の外輪４ａと軸受Ａ２の外輪４ｂとの間に外輪間座１０が介在されている。これに対し、軸受A1,A2の内輪2a,2b間には、内輪間座８(図１(ａ)参照)は設けられていない。

このように調整機構Ｃを軸受Ａ１と回転軸固定部材Ｔとの間に介在させた状態において、調整機構Ｃを軸方向(図２の左右方向)へ伸縮することで、軸受A1,A2の内輪2a,2bを軸方向(図２の左右方向)へ移動させることができる。具体的には、例えば、調整機構Ｃを伸長することにより、軸受Ａ１の内輪２ａが所定方向(図２の右方向)へ移動される。この結果、軸受Ａ１の外輪４ａに対し、転動体(円すいころ)６ａを介して、所定方向(図２の右方向)の力が作用する。この場合、当該力は、外輪間座１０を経由し、軸受Ａ２の外輪４ｂ及び転動体(円すいころ)６ｂを介して内輪２ｂに対しても作用する。これにより、軸受Ａ２は、その内輪２ｂが所定方向(図２の右方向)へ移動し、回転軸Ｓの外周面段差部Ｓｄに押圧される。また同様に、例えば、調整機構Ｃを短縮することにより、軸受A1,A2の内輪2a,2bを所定方向(図２の左方向)へ移動させることができる。

したがって、軸受A1,A2の内輪2a,2bの軸方向に対する位置を、外輪4a,4bの軸方向に対する位置に対して所定距離(外側リング３０の幅(図２の左端から右端までの距離))の範囲内でずらすことができ、当該軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)に対して所定の内部すきまｄや予圧を設定することができる。例えば、調整機構Ｃを伸長させることにより、軸受A1,A2の内部すきまｄを小さくする(若しくは、予圧を大きくする)ことができる。また、例えば、調整機構Ｃを短縮させることにより、軸受A1,A2の内部すきまｄを大きくする(若しくは、予圧を小さくする)ことができる。
このように、本実施形態に係る調整機構Ｃは、各種の組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)と組み合わせて、その内部すきまｄ若しくは予圧の大きさを調整するために汎用的に使用することができる。このため、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)に合わせて、各種の調整機構Ｃを用意する必要がなく、コストの低減化を図ることができる。

また、本実施形態に係る調整機構Ｃによれば、当該調整機構Ｃを軸受Ａ１と回転軸固定部材Ｔとの間に介在させ、軸受装置を回転軸Ｓに対して組み付けた状態、すなわち、組合せ円すいころ軸受Ａ(軸受A1,A2)が回転軸Ｓを支持するために、当該回転軸Ｓに取り付けられた状態において、上述したように当該調整機構Ｃを軸方向(図２の左右方向)へ容易に伸縮させることができる。このため、軸受装置を回転軸Ｓに対して組み付けた後であっても、軸受A1,A2(組合せ円すいころ軸受Ａ)の内部すきまｄや予圧を容易に再調整若しくは微調整して、設定変更するとともに高精度に設定することができる。

なお、本実施形態においては、調整機構Ｃを軸受Ａ１と回転軸固定部材Ｔとの間に介在させたが、これに代えて、調整機構Ｃを軸受Ａ２(図２の右側の軸受)と回転軸Ｓの外周面段差部Ｓｄとの間に介在させても、上述した本実施形態と同様の効果を得ることができる。この場合、例えば、調整機構Ｃの外側リング３０は、その一方側の端面３０ｃを回転軸Ｓの外周面段差部Ｓｄの軸受Ａ２に対する対向面Ｓｓに当接させるとともに、その他方側の端面３０ｄを軸受Ａ２の内輪２ｂの端面２２ｂと所定間隔を空けて対向させればよい。これに対し、調整機構Ｃの内側リング３２は、その一方側の端面３２ｃを軸受Ａ２の内輪２ｂの端面２２ｂに当接させるとともに、その他方側の端面３２ｄを回転軸Ｓの外周面段差部Ｓｄの軸受Ａ２に対する対向面Ｓｓと所定間隔を空けて対向させればよい。また、調整機構Ｃは、内側リング３２の内周面３２ｂを回転軸Ｓの外周面小径部Ｓ１に当接させて当該回転軸Ｓに外嵌すればよい。

また、図３には、本発明の第３実施形態に係る軸受装置が示されており、当該軸受装置は、テーパ軸Ｓｔを回転自在に支持するテーパ穴軸受Ａｔを備えている。本実施形態において、調整機構Ｃは、軸受Ａｔとテーパ軸Ｓｔの外周面段差部Ｓｔｄとの間に介在されている。この場合、調整機構Ｃの外側リング３０は、その一方側(図３の右側)の端面３０ｃを外周面段差部Ｓｔｄの軸受Ａｔに対する対向面Ｓｔｓに当接させているとともに、その他方側(図３の左側)の端面３０ｄを軸受Ａｔの内輪２ｔの一方側(図３の右側)の端面２０ｔと所定間隔を空けて対向させている。これに対し、調整機構Ｃの内側リング３２は、その一方側(図３の左側)の端面３２ｃを軸受Ａｔの内輪２ｔの一方側(図３の右側)の端面２０ｔに当接させているとともに、その他方側(図３の右側)の端面３２ｄを外周面段差部Ｓｔｄの軸受Ａｔに対する対向面Ｓｔｓと所定間隔を空けて対向させている。
なお、本実施形態において、軸受装置の調整機構Ｃは、上述した第１実施形態に係る軸受装置と同様に構成されている。また、本実施形態においては、軸受Ａｔの一方側(図３の左側)には、内輪間座８が設けられており、当該内輪２ｔの一方側(図２の左側)の端面２２ｔが当該内輪間座８の他方側(図２の右側)の端面８ｓと当接している。

このように調整機構Ｃを軸受Ａｔとテーパ軸Ｓｔの外周面段差部Ｓｔｄとの間に介在させた状態において、調整機構Ｃを軸方向(図３の左右方向)へ伸縮することで、軸受Ａｔの内輪２ｔを外輪(図示しない)に対して軸方向(図３の左右方向)へ相対的に移動させることができる。これにより、軸受Ａｔの内輪２ｔの軸方向に対する位置を、外輪(図示しない)の軸方向(図３の左右方向)に対する位置に対して所定距離(外側リング３０の幅(図３の左端から右端までの距離))の範囲内でずらすことができ、当該軸受Ａｔに対して所定の内部すきまや予圧を設定することができる。
このため、上述した第１実施形態及び第２実施形態の場合と同様に、本実施形態に係る調整機構Ｃによれば、各種のテーパ穴軸受Ａｔと組み合わせて汎用的に使用することができ、コストの低減化を図ることができる。

また、本実施形態に係る調整機構Ｃによれば、当該調整機構Ｃをテーパ穴軸受Ａｔとテーパ軸Ｓｔの外周面段差部Ｓｔｄとの間に介在させた軸受装置をテーパ軸Ｓｔに対して組み付けた後であっても、上述した第１実施形態及び第２実施形態の場合と同様に、テーパ穴軸受Ａｔの内部すきまや予圧を容易に再調整若しくは微調整して、設定変更するとともに高精度に設定することができる。

なお、上述した第１実施形態及び第２実施形態においては、軸受装置の転がり軸受として、組合せ軸受を適用したが、例えば、各種の単列構成の転がり軸受や複列構成の転がり軸受を適用してもよい。また、上述した第３実施形態においては、軸受装置の転がり軸受(テーパ穴軸受)として、例えば、各種の単列構成の軸受、組合せ軸受及び複列構成の軸受を任意に選択して適用することができる。
また、上述した第１実施形態及び第２実施形態においては、転動体として、円すいころを適用したが、転動体は、例えば、円筒ころ、たる形ころ及び玉であってもよい。この場合、軸受としては、例えば、組合せアンギュラ玉軸受などを適用することができる。なお、上述した第３実施形態においては、転動体として、各種のころ(例えば、円すいころ、円筒ころ及びたる形ころなど)や玉を任意に選択して適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る軸受装置の構成例を示す図であって、(ａ)は、軸受装置を回転軸に組み付けた状態を示す断面図、(ｂ)は、調整機構の構成例を示す断面図。 本発明の第２実施形態に係る軸受装置を回転軸に組み付けた状態を示す断面図。 本発明の第３実施形態に係る軸受装置を回転軸に組み付けた状態を示す断面図。 従来の軸受装置の構成例を示す図であって、(ａ)は、軸受装置を回転軸に固定した状態を示す断面図、(ｂ)は、軸受装置に内部すきまを設定した状態を示す断面図。 従来の軸受装置の構成例を示す図であって、テーパ穴軸受をテーパ軸に固定した状態を示す断面図。

符号の説明

２ａ，２ｂ 内輪
４ａ，４ｂ 外輪
６ａ，６ｂ 転動体(円すいころ)
８ 内輪間座
１０ 外輪間座
１２ａ，１２ｂ 保持器
３０ 外側リング
３０ｈ 穴部
３２ 内側リング
３２ｒ 潤滑剤流路部
Ａ 組合せ円すいころ軸受
Ａ１，Ａ２ 円すいころ軸受
Ｃ 調整機構
Ｐ 回転用部材(ピン)
Ｓ 回転軸
ｄ 内部すきま

Claims (5)

1. 回転軸を回転自在に支持し、相対回転可能に対向配置された軌道輪と、各軌道輪間に転動自在に組み込まれた複数の転動体と、複数の転動体を回転自在に保持する保持器とを備えた転がり軸受を有する軸受装置であって、
   軸受装置には、回転軸を支持するために転がり軸受を当該回転軸に取り付けた状態において、当該軸受の一方側の軌道輪を他方側の軌道輪に対して軸方向へ相対的に移動させるための調整機構が設けられていることを特徴とする軸受装置。
2. 調整機構は、相対回転可能に対向配置された環状を成す一対のリング部材を有し、一方のリング部材の対向面には、螺旋状のガイド溝が軸方向に所定ピッチで形成されているとともに、他方のリング部材の対向面には、当該ガイド溝に係合した係合部が形成されており、双方のリング部材を相対回転させた際に係合部がガイド溝に沿って旋回し、一対のリング部材を軸方向へ相対的に伸縮させることで、転がり軸受の一方側の軌道輪を他方側の軌道輪に対して相対的に移動させることを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
3. 前記他方のリング部材の対向面に形成された係合部は、ガイド溝に係合した螺旋状の螺合溝であることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
4. 少なくとも一方のリング部材の外周面には、その周面上に当該一方のリング部材を他方のリング部材に対して相対的に回転させる回転用部材を挿入するための少なくとも１つの穴部が設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の軸受装置。
5. リング部材の少なくとも一方には、転がり軸受を潤滑する潤滑剤を供給するために、当該リング部材の外周面から内周面までを貫通して成る潤滑剤流路部が少なくとも１つ設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の軸受装置。
   

Images