JPH09196605A - Measuring and assembling method for double-row angular ball bearing - Google Patents
Measuring and assembling method for double-row angular ball bearingInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複列アンギュラ玉
軸受における構成部品のマッチングを得るための測定を
より正確に行う方法、および、該測定方法によって得ら
れた値から所望のアキシャルすきまを有する複列アンギ
ュラ玉軸受を組み立てる方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a method for more accurately performing a measurement for obtaining matching of components in a double-row angular contact ball bearing, and a desired axial clearance from a value obtained by the measurement method. A method for assembling a double-row angular contact ball bearing.
【0002】[0002]
【従来の技術】複列アンギュラ玉軸受の基本的な構成
は、図5に示すようにケース1と、2列のボール2、3
と、分離形のインナレース4、5とからなるものであ
る。ケース1は筒状をなし、その内壁には所定半径Rの
2つの軌道溝(以下、内輪軌道溝ともいう)6、7を形
成している。ボール2、3は直径Dを有している。ま
た、インナレース4、5は図5の左右方向で対称形をな
し、それぞれの外壁には所定半径rの軌道溝(以下、外
輪軌道溝ともいう)8、9を形成している。そして、内
輪軌道溝6、7と、ボール2、3と、外輪軌道溝8、9
との接触角は、軸線に対して角度θをなしている。図中
10、11はボール2、3の保持器を示している。さらに、
ケース1の外壁にはフランジ12を圧入し、インナレース
4、5の内壁には主軸13を圧入することにより、複列ア
ンギュラ玉軸受を利用したユニットベアリング14を構成
している。2. Description of the Related Art The basic structure of a double-row angular contact ball bearing is shown in FIG.
And separate inner races 4 and 5. The case 1 has a cylindrical shape, and two raceway grooves (hereinafter, also referred to as inner ring raceway grooves) 6 and 7 having a predetermined radius R are formed on the inner wall thereof. The balls 2, 3 have a diameter D. The inner races 4 and 5 are symmetrical in the left-right direction in FIG. 5, and raceway grooves (hereinafter also referred to as outer ring raceway grooves) 8 and 9 having a predetermined radius r are formed on the outer walls of the inner races 4 and 5, respectively. Then, the inner ring raceway grooves 6 and 7, the balls 2 and 3, and the outer ring raceway grooves 8 and 9
The contact angle with is at an angle θ with respect to the axis. In the figure
Reference numerals 10 and 11 denote cages for the balls 2 and 3. further,
A flange 12 is press-fitted into the outer wall of the case 1, and a main shaft 13 is press-fitted into the inner walls of the inner races 4 and 5, thereby forming a unit bearing 14 using a double-row angular ball bearing.
【0003】ところで、図5に示すユニットベアリング
14は、俗に第1世代と呼ばれるものである。さらに、図
6、図7には、それぞれ複列アンギュラ玉軸受構造を有
する第2、第3世代のユニットベアリング15、16を示し
ている。図6に示す第2世代のユニットベアリング15で
は、第1世代におけるケース1とフランジ12とを一体化
している。また、図7に示す第3世代のユニットベアリ
ング16では、さらに第1、第2世代におけるインナレー
ス4と主軸13とを一体化している。すなわち、第1世代
から第3世代に進むにつれて、構成部品の統合が図ら
れ、汎用性は低下するが、部品数の減少による部品コス
ト、組立工数を低減し、さらに、各部品の組み付け誤差
や寸法誤差の累積によるマッチングの悪化を防ぐことが
可能となる。By the way, the unit bearing shown in FIG.
14 is what is commonly called the first generation. Further, FIGS. 6 and 7 show second and third generation unit bearings 15 and 16 having a double-row angular contact ball bearing structure, respectively. In the second generation unit bearing 15 shown in FIG. 6, the case 1 and the flange 12 in the first generation are integrated. Further, in the third-generation unit bearing 16 shown in FIG. 7, the inner race 4 and the main shaft 13 in the first and second generations are further integrated. In other words, as progressing from the first generation to the third generation, component parts are integrated and versatility is reduced, but part cost and assembly man-hours are reduced due to the decrease in the number of parts. It is possible to prevent the deterioration of matching due to the accumulation of dimensional errors.
【0004】ここで、第1ないし第3のユニットベアリ
ングに共通した構造的特徴点を、第3世代のユニットベ
アリング16を例に説明する。図8には、ユニットベアリ
ング16の複列アンギュラ玉軸受構造における、アキシャ
ルすきまCを摸式的に示している。このアキシャルすき
まCは、主軸13に一体形成されたインナレース4の端面
4aとインナレース5の端面5aとを密着させたとき
に、内輪軌道溝6、7、ボール2、3および外輪軌道溝
8、9の間に、意識的に設けた軸方向(図8の左右方
向)のすきまのことである。図8に示すアキシャルすき
まCを特に「正のアキシャルすきま」といい、これによ
って、ユニットベアリング16には軸方向に所定量のガタ
付きを持たせている。Structural features common to the first to third unit bearings will now be described by taking the third generation unit bearing 16 as an example. FIG. 8 schematically shows the axial clearance C in the double-row angular contact ball bearing structure of the unit bearing 16. The axial clearance C is such that when the end surface 4a of the inner race 4 and the end surface 5a of the inner race 5 integrally formed on the main shaft 13 are brought into close contact with each other, the inner ring raceway grooves 6, 7, balls 2, 3 and the outer ring raceway groove 8 are formed. , 9 is a clearance that is consciously provided in the axial direction (left and right direction in FIG. 8). The axial clearance C shown in FIG. 8 is particularly called a "positive axial clearance", whereby the unit bearing 16 has a certain amount of play in the axial direction.
【0005】もしアキシャルすきまCを意識的に設けな
いと、各構成部品の寸法のばらつきによっては、図9に
示すように内輪軌道溝6、7と、ボール2、3と、外輪
軌道溝8、9とがそれぞれ密着した時点で、インナレー
ス4の端面4aとインナレース5の端面5aとの間に
「負のアキシャルすきま」C’が生ずる恐れがある。そ
して、負のアキシャルすきまC’を埋めるべく端面4
a、5aが密着するまで組付けを進めると、矢印Fで示
すような力がボール2、3に加わり、図10に示すように
ボール2、3が弾性変形をおこす、いわゆる「プレロー
ド」が発生することとなる。このプレロードが発生した
軸受は、回転抵抗が増加すると共に寿命を大きく縮める
こととなる。しかも、この負のアキシャルすきまは、計
測装置の測定子等が入りにくい位置に発生することか
ら、従来より実測が困難となっている。If the axial clearance C is not intentionally provided, the inner ring raceway grooves 6 and 7, the balls 2 and 3, the outer ring raceway groove 8 may be formed as shown in FIG. There is a possibility that a “negative axial clearance” C ′ may occur between the end surface 4 a of the inner race 4 and the end surface 5 a of the inner race 5 when the inner race 4 and the inner race 9 are in close contact with each other. Then, the end face 4 is formed to fill the negative axial clearance C '.
When the assembling is advanced until a and 5a come into close contact with each other, a force as shown by an arrow F is applied to the balls 2 and 3, and the balls 2 and 3 elastically deform as shown in FIG. 10, so-called "preload" occurs. Will be done. The bearing in which this preload is generated will have an increased rotational resistance and a shortened life. Moreover, since this negative axial clearance occurs at a position where the stylus or the like of the measuring device is hard to enter, it is more difficult to actually measure than before.
【0006】以上の理由により、複列アンギュラ玉軸受
構造を含む転がり軸受には正のアキシャルすきまCを設
ける必要があるが、アキシャルすきまCが大き過ぎる
と、ガタ付きも大きくなり、軸受としての品質が低下し
てしまう。このために、複列アンギュラ玉軸受構造を構
成する部品は、寸法許容差の範囲内で細かく階級分けを
して寸法管理を行い、その中から最適のマッチングを取
ること(各部品の寸法のばらつきを、組立状態での所望
のアキシャルすきまCを得る方向にまとめること)が可
能な部品の組み合わせを選び出して、複列アンギュラ玉
軸受構造を完成する手法をとっている。For the above reasons, it is necessary to provide a positive axial clearance C in a rolling bearing including a double-row angular contact ball bearing structure. However, if the axial clearance C is too large, rattling also becomes large, and the quality as a bearing is increased. Will decrease. For this reason, the components that make up the double-row angular contact ball bearing structure are finely classified within the range of dimensional tolerances and dimensional control is performed to obtain the optimum matching (variation in dimensional values of each component). Is assembled in the direction of obtaining the desired axial clearance C in the assembled state), and a method for completing the double-row angular ball bearing structure is selected.
【0007】ところで、従来の手法で複列アンギュラ玉
軸受構造を構成する部品のマッチングを取るにあたり、
第3世代のユニットベアリング16を例に取れば、フラン
ジ12に一体化されたケース1、主軸13に一体形成された
インナレース4およびインナレース5の寸法は、それぞ
れ専用の測定装置で別個に測定し、これら測定値から最
適のマッチングを得るためのボールの階級(ボールの
径)を割り出していた。この、最適のマッチングを得る
ために行う寸法測定を、以下の説明ではマッチング測定
という。以上のように、複列アンギュラ玉軸受構造の各
構成部品毎に、別個にマッチング測定を行う従来例とし
て、特開昭58−121322号公報にその詳細が開示されてい
る。By the way, in matching the parts constituting the double-row angular contact ball bearing structure by the conventional method,
Taking the third-generation unit bearing 16 as an example, the dimensions of the case 1 integrated with the flange 12, the inner race 4 and the inner race 5 integrally formed with the main shaft 13 are individually measured by dedicated measuring devices. However, the class (ball diameter) of the ball for obtaining the optimum matching was calculated from these measured values. The dimension measurement performed to obtain the optimum matching is referred to as matching measurement in the following description. As described above, the details are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-121322 as a conventional example in which the matching measurement is separately performed for each component of the double-row angular ball bearing structure.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように部品単体にマッチング測定を行い、ここで得られ
た測定値を基に複列アンギュラ玉軸受を構成する部品を
選択する方法では、マッチング測定に要する工数が部品
点数に応じて増加すると共に、実際に部品を組み合わせ
たときに、個々の部品の測定誤差が累積されて所望の組
立精度を得られない場合があり、軸受の完成後に全数点
検を要することもあった。However, according to the conventional method of performing matching measurement on a single component and selecting the component constituting the double-row angular contact ball bearing based on the measurement value obtained here, the matching measurement is performed. The number of man-hours required for each part increases according to the number of parts, and when the parts are actually combined, the measurement error of each part may accumulate and the desired assembly accuracy may not be obtained. Sometimes required.
【0009】本発明は上記問題に鑑みて成されたもので
あり、その目的とするところは、複列アンギュラ玉軸受
のマッチング測定を1行程で行うことを可能とし、さら
に複列アンギュラ玉軸受のマッチングを容易に取ること
を可能にして、該軸受の製造にかかるコストを低減する
ことにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to perform matching measurement of a double-row angular contact ball bearing in one stroke. The purpose of the present invention is to enable easy matching and reduce the cost of manufacturing the bearing.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明に係る手段は、ケースと複列のボールと分離形
インナレースとを有するアンギュラ玉軸受の、前記ケー
スの軌道溝には所定径のボールを嵌め込み、前記分離形
インナレースの間に所定長の基準スぺーサを同軸状に介
在させて軸受の仮組立てを行い、前記基準スぺーサによ
り延長されたインナレースの軌道溝間におけるボールの
軸方向可動距離を測定し、該測定値と前記基準スぺーサ
長さと前記ボール径から、該軸受のアキシャルすきまを
求めることを特徴とする。Means for Solving the Problems According to the present invention for solving the above problems, an angular contact ball bearing having a case, double rows of balls and a separate inner race has a predetermined groove in the case. Insert a ball of a diameter and interpose a reference spacer of a predetermined length coaxially between the separate inner races to tentatively assemble the bearing, and then insert the raceway groove of the inner race extended by the reference spacer. The axial movable distance of the ball is measured, and the axial clearance of the bearing is obtained from the measured value, the reference spacer length, and the ball diameter.
【0011】前記測定値は、ボール径および軸受諸元
(複列ボールのピッチ、ケースの内輪軌道溝半径、イン
ナレースの外輪軌道溝半径等の軸受の各部寸法値)から
決まる定数を考慮して得られる値と、基準スぺーサ長さ
と、測定の時点で存在するアキシャルすきまとの関係を
全て包含して実測される値である。そして、該測定値を
左右する各値の内、少なくとも一方のボール径および基
準スぺーサ長さは既知の値であることから、未知の値で
あるアキシャルすきまを求めることができる。また、基
準スぺーサにより分離形インナレースの軌道溝間のピッ
チを延長することにより、負のアキシャルすきまを持つ
場合でも、該負のアキシャルすきまを基準スぺーサが埋
めて、前記負のアキシャルすきまの影響を受けた値とし
て、前記測定値を得る。すなわち、負のアキシャルすき
まが存在しても、それを数値的に表すことを可能とす
る。The above measured values take into consideration constants determined from the ball diameter and bearing specifications (dimensions of each part such as the pitch of double-row balls, case inner ring raceway groove radius, inner race outer ring raceway groove radius). It is a value actually measured including all the relationships among the obtained value, the reference spacer length, and the axial clearance existing at the time of measurement. Among the values that influence the measured value, at least one of the ball diameter and the reference spacer length is a known value, and therefore the unknown axial clearance can be obtained. Further, by extending the pitch between the raceways of the separated inner race by the reference spacer, even if the negative axial clearance is provided, the negative axial clearance is filled by the reference spacer and the negative axial clearance is increased. The measured value is obtained as the value affected by the clearance. That is, even if there is a negative axial clearance, it can be expressed numerically.
【0012】また、上記問題を解決するための本発明に
係る手段は、ケースと複列のボールと分離形インナレー
スとを有するアンギュラ玉軸受の、前記ケースの軌道溝
の少なくとも一方には基準径のボールを嵌め込み、前記
分離形インナレースの間に所定長の基準スぺーサを同軸
状に介在させて軸受の仮組立てを行い、前記基準スぺー
サにより延長されたインナレースの軌道溝間におけるボ
ールの軸方向可動距離を測定し、該測定値と前記基準ス
ぺーサ長さから、前記基準径のボールと置換して該軸受
に所望のアキシャルすきまを与える径のボールを選定
し、該ボールの置換を行い、前記基準スぺーサを取り除
いて組立を完了することを特徴とする。Further, a means for solving the above-mentioned problems is to provide a reference diameter in at least one of the raceway grooves of the case of an angular ball bearing having a case, double rows of balls and a separate inner race. Ball is inserted, a reference spacer of a predetermined length is coaxially interposed between the separated inner races, and the bearing is temporarily assembled, and the space between the race grooves of the inner race extended by the reference spacer is inserted. The axial movable distance of the ball is measured, and from the measured value and the reference spacer length, a ball having a diameter giving the desired axial clearance to the bearing by replacing the ball with the reference diameter is selected. Is replaced, the reference spacer is removed, and the assembly is completed.
【0013】少なくとも一方の軌道溝に嵌め込む基準径
のボール以外は、実際に複列アンギュラ玉軸受を構成す
る部品を組み合わせて、該組み合わせによる場合のアキ
シャルすきまを求める。そして、前記基準径のボール
を、所望のアキシャルすきまとの差の分を補うように、
異なる階級のボールに置換する。置換前のボール径が既
知であることから、置換するボールの階級選択が容易で
あり、所望のアキシャルすきまを得るための最終調整
を、基準径のボールと交換して実際に組み付けるボール
の階級選択により行う。Except for balls having a reference diameter to be fitted in at least one raceway groove, the components actually forming the double-row angular ball bearing are combined and the axial clearance in the case of the combination is determined. Then, in order to compensate for the difference between the ball having the reference diameter and the desired axial clearance,
Replace with a ball of a different rank. Since the ball diameter before replacement is known, it is easy to select the class of the ball to be replaced, and the final adjustment to obtain the desired axial clearance is exchanged with the ball of the reference diameter, and the class of the ball actually assembled is selected. By.
【0014】ところで、前記測定値は、ボール径および
軸受諸元から決まる定数を考慮して得られる値と、基準
スぺーサ長さと、測定の段階で存在するアキシャルすき
まとの関係を全て包含して実測される値である。そし
て、該測定値を左右する各値の内、基準スぺーサ長さ
と、アキシャルすきまの設定値とは既知の値であること
から、未知の値であるボールの階級(所望のアキシャル
すきまを得るための階級)を求めることができる。ま
た、基準スぺーサにより分離形インナレースの軌道溝間
のピッチを延長することにより、負のアキシャルすきま
を持つ場合でも、該負のアキシャルすきまを基準スぺー
サが埋めて、前記負のアキシャルすきまの影響を受けた
値として前記測定値を得る。すなわち、正負のアキシャ
ルすきまに関係なくその存在を数値的に表し、さらに所
望のアキシャルすきまに矯正するためのボールの階級を
決定することができる。By the way, the above-mentioned measured values include all the relationships among the values obtained in consideration of the constants determined from the ball diameter and bearing specifications, the reference spacer length, and the axial clearance existing at the measurement stage. It is the value actually measured. Among the values that influence the measured value, the reference spacer length and the set value of the axial clearance are known values, and therefore, the rank of the ball that is an unknown value (the desired axial clearance is obtained. You can ask for a class). Further, by extending the pitch between the raceways of the separated inner race by the reference spacer, even if the negative axial clearance is provided, the negative axial clearance is filled by the reference spacer and the negative axial clearance is increased. The measured value is obtained as a value affected by the clearance. That is, the existence of the ball can be numerically expressed regardless of the positive and negative axial clearances, and the class of the ball for correcting to the desired axial clearance can be determined.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図中従来例と同一部分若しく
は相当する部分は同一符号で示し、詳しい説明は省略す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same or corresponding parts as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0016】まず最初に、本発明の第1の実施の形態に
ついての説明をする。本実施の形態は、図7に示す複列
アンギュラ玉軸受構造を有するユニットベアリング16の
アキシャルすきまを求め、該アキシャルすきまの値を基
に、最適のマッチングを取るための部品の選択をするも
のである。さて、このユニットベアリング16は、フラン
ジ12と一体形成されたケース1と、2列のボール2、3
と、分離形のインナレース4、5を有し、インナレース
4は主軸13と一体形成され、インナレース5は主軸13に
圧入されている。ケース1は筒状をなし、その内壁には
所定半径Rの2つの軌道溝(内輪軌道溝ともいう)6、
7を形成している。ボール2、3は直径Dを有する。ま
た、インナレース4、5は図5の左右方向で対称形をな
し、それぞれの外壁には所定半径rの軌道溝(外輪軌道
溝ともいう)8、9を形成している。そして、内輪軌道
溝6、7と、ボール2、3と、外輪軌道溝8、9との接
触角は、軸線に対して角度θをなしている。よって、ス
ラスト荷重とラジアル荷重との双方を受けることが可能
となっている。また、ボール2、3は保持器10、11で各
ボールの位置関係が一定となるように支持されている。First, the first embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the axial clearance of the unit bearing 16 having the double-row angular ball bearing structure shown in FIG. 7 is obtained, and the parts for optimal matching are selected based on the value of the axial clearance. is there. The unit bearing 16 includes a case 1 integrally formed with the flange 12 and two rows of balls 2, 3
And separate inner races 4 and 5, the inner race 4 is integrally formed with the main shaft 13, and the inner race 5 is press-fitted into the main shaft 13. The case 1 has a tubular shape and has two raceway grooves (also referred to as inner ring raceway grooves) 6 each having a predetermined radius R on its inner wall.
7 are formed. The balls 2, 3 have a diameter D. The inner races 4 and 5 are symmetrical with each other in the left-right direction of FIG. The contact angle between the inner ring raceway grooves 6 and 7, the balls 2 and 3 and the outer ring raceway grooves 8 and 9 forms an angle θ with respect to the axis. Therefore, it is possible to receive both the thrust load and the radial load. The balls 2 and 3 are supported by cages 10 and 11 so that the positional relationship between the balls is constant.
【0017】本実施の形態は上記部品からなるユニット
ベアリング16の、前記アキシャルすきまを求める際に必
要なマッチング測定を、部品点数とは無関係に1行程で
行うものである。これを可能とするための準備として、
図2に示すように、基準スぺーサ17をユニットベアリン
グ16に取付ける。In the present embodiment, the matching measurement required for obtaining the axial clearance of the unit bearing 16 composed of the above parts is performed in one stroke regardless of the number of parts. To prepare for this,
The reference spacer 17 is attached to the unit bearing 16 as shown in FIG.
【0018】この基準スぺーサ17は、図3に示すように
大径部17aと小径部17bとを有する筒状をなし、内筒
部、外筒部共に2段に形成されている。大径部17aは精
密に寸法出しがなされて、所定の長さLに加工されてい
る。この長さLを基準スぺーサ17の長さという。そし
て、図2に示すようにインナレース4とインナレース5
との間に介在させて、インナレースの軌道溝8、9の間
のピッチを大径部17aの長さLだけ延長するものであ
る。また、後述する測定時において、ケース1およびボ
ール18、19の軸方向への移動を案内する役割をもってい
る。As shown in FIG. 3, the reference spacer 17 has a tubular shape having a large diameter portion 17a and a small diameter portion 17b, and both the inner tubular portion and the outer tubular portion are formed in two stages. The large-diameter portion 17a is precisely dimensioned and processed into a predetermined length L. This length L is called the length of the reference spacer 17. Then, as shown in FIG. 2, the inner race 4 and the inner race 5 are
And the pitch between the inner race raceway grooves 8 and 9 is extended by the length L of the large diameter portion 17a. Further, it has a role of guiding movement of the case 1 and the balls 18 and 19 in the axial direction at the time of measurement described later.
【0019】ところで、図3に示す大径部17aにおける
内径d1 は、主軸13においてインナレース5を圧入する
円筒部分13a(図2参照)の外径と、略同一径をなして
いる。また、大径部17aにおける外径d2 は、図2に示
すようにインナレース4、5の外周径と略同一か、若干
小さい程度の直径をなしている。さらに、小径部17bの
内径d3 は、図2に示す主軸13の先端ねじ部13bと接触
することなく、かつ、外径d4 との兼ね合いで小径部17
bの肉圧を十分に確保できる直径とする。小径部17bの
外径d4 は、インナレース5の内筒部5a(図2参照)
に挿通可能な直径をなしている。By the way, the inner diameter d 1 of the large diameter portion 17a shown in FIG. 3 is substantially the same as the outer diameter of the cylindrical portion 13a (see FIG. 2) of the main shaft 13 into which the inner race 5 is press fitted. The outer diameter d 2 of the large diameter portion 17a is substantially the same as or slightly smaller than the outer diameters of the inner races 4 and 5 as shown in FIG. Further, the inner diameter d 3 of the small diameter portion 17b without contacting the distal end threaded portion 13b of the spindle 13 shown in FIG. 2, and the small diameter portion in consideration of the outer diameter d 4 17
The diameter should be sufficient to secure the meat pressure of b. The outer diameter d 4 of the small diameter portion 17b is the inner cylindrical portion 5a of the inner race 5 (see FIG. 2).
It has a diameter that can be inserted into.
【0020】また、本実施の形態においてマッチング測
定を行うためのもう1つの準備として、図2に示すケー
ス1の軌道溝6、7には、それぞれ基準径DS を有する
ボール18、19を配置する。すなわちこの時点では、基準
スぺーサ17の長さLおよびボール18、19の径DS が既知
の値となっている。そして、主軸13の先端ねじ部13bに
固定ナット20をねじ込み、インナレース4とインナレー
ス5との間に基準スぺーサ17を介在させた状態で、ユニ
ットベアリング16の仮組立てを行う。ところで、主軸13
のセンタ孔13cは、後述するマッチング測定の際に、図
4に示す測定装置21のゲージ22を係合させるために用い
られる。さらに、ケース1と一体化したフランジ12の孔
12aは、測定装置21にユニットベアリング16を固定する
ための、固定ボルト23(図4参照)を挿通することがで
きる。Further, as another preparation for performing the matching measurement in the present embodiment, balls 18 and 19 each having a reference diameter D S are arranged in the raceway grooves 6 and 7 of the case 1 shown in FIG. To do. That is, at this point, the length L of the reference spacer 17 and the diameter D S of the balls 18 and 19 have known values. Then, the fixing nut 20 is screwed into the tip screw portion 13b of the main shaft 13, and the unit bearing 16 is temporarily assembled with the reference spacer 17 interposed between the inner race 4 and the inner race 5. By the way, spindle 13
The center hole 13c is used to engage the gauge 22 of the measuring device 21 shown in FIG. 4 in the matching measurement described later. Furthermore, the hole of the flange 12 integrated with the case 1
The fixing bolt 23 (see FIG. 4) for fixing the unit bearing 16 to the measuring device 21 can be inserted through the 12a.
【0021】以下に、アキシャルすきまを求めるための
マッチング測定の手順を説明する。図4には、マッチン
グ測定を行う測定装置の一例が示されている。この測定
装置21は、基台24によって水平に支持され回動自在な反
転軸25を有する。反転軸25には、ユニットベアリング16
を固定するための固定部26と、ゲージ22を位置調整可能
に支持するアーム27とが備えられている。そして、ユニ
ットベアリング16のフランジ12を、反転軸25の固定部26
に密着させ、固定ボルト23を孔12a(図2参照)に挿通
してボルト止めする。また、アーム27を調整して、ゲー
ジ22の測定子22aをユニットベアリング16の主軸13に形
成したセンタ孔13(図2参照)に密着させる。そして反
転軸25を回転させると、ユニットベアリング16およびゲ
ージ22は、反転軸25と一体に回転する。The procedure of matching measurement for obtaining the axial clearance will be described below. FIG. 4 shows an example of a measuring device that performs matching measurement. The measuring device 21 has a reversing shaft 25 which is horizontally supported by a base 24 and is rotatable. The reversing shaft 25 has a unit bearing 16
A fixing portion 26 for fixing the armature 22 and an arm 27 for supporting the gauge 22 in a positionally adjustable manner are provided. Then, the flange 12 of the unit bearing 16 is fixed to the fixing portion 26 of the reversing shaft 25.
And the fixing bolt 23 is inserted into the hole 12a (see FIG. 2) and bolted. Further, the arm 27 is adjusted to bring the gauge head 22a of the gauge 22 into close contact with the center hole 13 (see FIG. 2) formed in the main shaft 13 of the unit bearing 16. When the reversing shaft 25 is rotated, the unit bearing 16 and the gauge 22 rotate together with the reversing shaft 25.
【0022】図1には、マッチング測定の実施の様子を
示している。ところで、図2の状態に仮組立てを行った
ベアリングユニット16は、基準スぺーサ17により延長さ
れたインナレース4、5の軌道溝8、9の間を、ケース
1およびボール18、19が一体となって軸方向に移動する
ことが可能である。そして、前述のごとく反転軸25を回
転させると、主軸13は自重により図1の左側の状態から
右側の状態(またはその逆向き)へと変移する。すなわ
ち、ケース1およびボール18、19の軸方向の可動距離
は、主軸13の変移量X(以下、測定値Xともいう)とし
て測定することができる。FIG. 1 shows how the matching measurement is performed. By the way, in the bearing unit 16 temporarily assembled in the state of FIG. 2, the case 1 and the balls 18 and 19 are integrally formed between the raceway grooves 8 and 9 of the inner races 4 and 5 extended by the reference spacer 17. Therefore, it is possible to move in the axial direction. Then, when the reversing shaft 25 is rotated as described above, the main shaft 13 shifts from the state on the left side in FIG. 1 to the state on the right side (or the opposite direction) due to its own weight. That is, the movable distance in the axial direction of the case 1 and the balls 18 and 19 can be measured as the displacement amount X of the main shaft 13 (hereinafter, also referred to as a measurement value X).
【0023】ところで、複列アンギュラ軸受構造では、
以下に示す関係が成り立っている。 C=X−L−k・DS ……(I) ここで、 C:アキシャルすきま X:測定値 L:基準スぺーサ長さ DS :基準ボール径 k:軸受諸元によって定まる定数。 前述のごとく、基準スぺーサ17の長さL、ボール18、19
の径DS および定数kは既知の値であり、測定値Xは実
測される値なので、数式(I)に各値を代入することに
よって、アキシャルすきまCの値が求められる。By the way, in the double-row angular bearing structure,
The following relationships are established. C = X−L−k · D S (I) where C: Axial clearance X: Measured value L: Reference spacer length D S : Reference ball diameter k: Constant determined by bearing specifications. As mentioned above, the length L of the reference spacer 17 and the balls 18, 19
Since the diameter D S and the constant k are known values and the measured value X is an actually measured value, the value of the axial clearance C can be obtained by substituting each value into the mathematical expression (I).
【0024】そして、ユニットベアリング16における所
望のアキシャルすきまをCA とすると、求められたアキ
シャルすきまCの値と、所望のアキシャルすきまCA と
の差をボール18、19の径を変えることによって補えば、
マッチングを完了したことになる。よって、基準径DS
のボール18、19にかえて、アキシャルすきまCA を得る
ことが可能な階級のボール2、3を選んで嵌め込む。そ
して、基準スぺーサ17を取り除いて、図2に示す主軸13
の円筒部分13aにインナレース5の内筒部5aを圧入
し、さらに固定ナット20を締め込んで、複列アンギュラ
玉軸受構造を有する第3世代のユニットベアリング16の
組立てを完了する。Assuming that the desired axial clearance in the unit bearing 16 is C A , the difference between the obtained axial clearance C and the desired axial clearance C A is compensated by changing the diameters of the balls 18 and 19. For example,
You have completed the matching. Therefore, the reference diameter D S
In place of the balls 18 and 19, the balls 2 and 3 of the class capable of obtaining the axial clearance C A are selected and fitted. Then, the reference spacer 17 is removed, and the spindle 13 shown in FIG.
The inner cylindrical portion 5a of the inner race 5 is press-fitted into the cylindrical portion 13a, and the fixing nut 20 is further tightened to complete the assembly of the third-generation unit bearing 16 having the double-row angular contact ball bearing structure.
【0025】上記構成をなす本発明の第1の実施の形態
における作用効果は、以下の通りである。測定値Xは、
ボール18、19の径DS および定数kの積から得られる値
と、基準スぺーサ17の長さLと、アキシャルすきまCと
の関係を全て包含して実測される値である。よって、こ
の関係を利用して、既知の値であるボール径DS および
基準スぺーサ長さLと、測定値Xとから、未知の値であ
るアキシャルすきまCを求めることができる。The operation and effect of the first embodiment of the present invention having the above structure are as follows. The measured value X is
It is a value that is actually measured, including the relationship between the value obtained from the product of the diameter D S of the balls 18 and 19 and the constant k, the length L of the reference spacer 17, and the axial clearance C. Therefore, using this relationship, the unknown value of the axial clearance C can be obtained from the known value of the ball diameter D S and the reference spacer length L, and the measured value X.
【0026】しかも、アキシャルすきまを求める際に、
基準スぺーサ17によりインナレース4、5の軌道溝8、
9の間のピッチを延長しているので、もしケース1、ボ
ール18、19、インナレース4およびインナレース5の組
み合わせが、負のアキシャルすきまC’(図9参照)を
持つ場合でも、負のアキシャルすきまC’を基準スぺー
サ17が埋めて、変移量XはX=L+k・DS +C’(数
式(I)の変形、C’は負の値)として計測される。す
なわち、従来は実測が困難であった負のアキシャルすき
まC’も、変移量Xに形を変えた実測値として表すこと
が可能となる。したがって、前記ケース1、ボール18、
19、インナレース4およびインナレース5の組み合わせ
によるアキシャルすきまは、その値の正負に関係なくそ
れを数値的に表すことが可能となる。よって、この実測
された変移量Xを基にして、所望のアキシャルすきまC
A を得るための、実際の組み付けに使用されるボール
2、3の階級を求めることが可能となる。Moreover, when obtaining the axial clearance,
The raceway groove 8 of the inner races 4 and 5 by the reference spacer 17
Since the pitch between 9 is extended, even if the combination of case 1, balls 18, 19 and inner race 4 and inner race 5 has a negative axial clearance C '(see FIG. 9), The reference spacer 17 fills the axial clearance C ′, and the displacement amount X is measured as X = L + k · D S + C ′ (a modification of the formula (I), C ′ is a negative value). That is, the negative axial clearance C ′, which has been difficult to measure in the past, can be expressed as a measured value in which the displacement amount X is changed. Therefore, the case 1, ball 18,
19, it is possible to numerically represent the axial clearance by combining the inner race 4 and the inner race 5 regardless of whether the value is positive or negative. Therefore, based on this measured displacement amount X, the desired axial clearance C
It is possible to obtain the class of the balls 2 and 3 used in the actual assembly for obtaining A.
【0027】そして、基準径DS のボール18、19を、ボ
ール2、3(求められたアキシャルすきまCと所望のア
キシャルすきまCA との差を埋めることが可能な階級を
有する)と交換する。すなわち、所望のアキシャルすき
まCA を得るためのマッチングを、基準径のボールと置
換するボールの階級選択により取ることができる。この
ようにして、複列アンギュラ玉軸受構造を有するユニッ
トベアリング16の、アキシャルすきまCを求めるための
マッチング測定を1行程で行い、測定が複数行程に亙る
測定による測定誤差の累積を防止し、マッチングの取れ
たユニットベアリング16を得ることができる。Then, the balls 18 and 19 having the reference diameter D S are exchanged with the balls 2 and 3 (having a class capable of filling the difference between the calculated axial clearance C and the desired axial clearance C A ). . That is, the matching for obtaining the desired axial clearance C A can be obtained by selecting the class of the ball to be replaced with the ball having the reference diameter. In this way, the matching measurement for determining the axial clearance C of the unit bearing 16 having the double row angular contact ball bearing structure is performed in one stroke, and the measurement error is prevented from being accumulated due to the measurement over a plurality of strokes, and the matching is performed. The unit bearing 16 can be obtained.
【0028】次に、本発明の第2の実施の形態について
の説明をする。ここで、第1の実施の形態と同一部分若
しくは相当する部分についての説明は省略する。ところ
で、第2の実施の形態における第1の実施の形態との相
違点は、図2に示す第3世代のユニットベアリング16に
おいて、ケース1の軌道溝6には任意の階級のボール2
(すなわち、実際に組み込まれるボール)を、軌道溝7
には基準径DS を有するボール19を配置したことにあ
る。そして、第1の実施の形態と同様に主軸13の変移量
Xを測定する。この場合には、実際に組み込まれるボー
ル2の径も測定値Xに加味され、所望のアキシャルすき
まCA を得るために、基準径DS を有するボール19と置
換するボール3の、ボールの階級ΔDを直接的に求める
ことができる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. Here, description of the same or corresponding portions as those in the first embodiment will be omitted. By the way, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the unit bearing 16 of the third generation shown in FIG.
(That is, the ball that is actually incorporated) is inserted into the raceway groove 7
The ball 19 having the reference diameter D S is arranged in the position. Then, the displacement amount X of the spindle 13 is measured as in the first embodiment. In this case, the diameter of the ball 2 actually incorporated is also added to the measured value X, and in order to obtain the desired axial clearance C A , the ball class of the ball 3 that replaces the ball 19 having the reference diameter D S. ΔD can be directly calculated.
【0029】このとき以下のような関係が成り立ってい
る。 CA =X−L−k・ΔD ……(II) ここで、 CA :所望のアキシャルすきま ΔD:所望のアキシャルすきまを得るためのボールの階
級 前述のごとく、所望のアキシャルすきまCA および基準
スぺーサ17の長さLは既知の値であり、測定値Xは実測
されるので、数式(II)に各値を代入することによっ
て、所望のアキシャルすきまを得るためのボールの階級
ΔDの値が求められる。そのほか、第1の実施の形態と
同様の作用効果については、説明を省略する。At this time, the following relationships are established. C A = X−L−k · ΔD (II) where C A : desired axial clearance ΔD: class of balls for obtaining desired axial clearance As described above, desired axial clearance C A and reference The length L of the spacer 17 is a known value, and the measured value X is actually measured. Therefore, by substituting each value into the formula (II), the ball class ΔD for obtaining the desired axial clearance can be obtained. Value is required. Other than that, the description of the same effects as those of the first embodiment will be omitted.
【0030】以上の方法によって、図7に示す第3世代
のユニットベアリング16の完成品を得ることが可能とな
る。なお、上記説明は、全て第3世代のユニットベアリ
ング16を例に挙げて説明してきたが、所定長さを有する
基準スぺーサを分離形インナレースに介在させて、イン
ナレースの軌道溝間ピッチを延長し、なおかつ基準径を
有するボールを用いて、ケースとボールとの可動距離を
測定する手法は、図5、図6に示す第1、第2世代のユ
ニットベアリング14、15にも適用可能なものであり、し
かも、部品点数が増加してもマッチング測定を1行程で
行うことができるので、測定誤差の累積がなく、基準径
のボールを所望の階級のボールに交換するだけで、所望
のアキシャルすきまを得ることができる。By the above method, it is possible to obtain the finished product of the third generation unit bearing 16 shown in FIG. In the above description, the third-generation unit bearing 16 has been taken as an example, but a reference spacer having a predetermined length is interposed in the separated inner race to set the pitch between the raceway grooves of the inner race. The method of measuring the movable distance between the case and the ball by using the ball that has a longer diameter and has a reference diameter can also be applied to the first and second generation unit bearings 14 and 15 shown in FIGS. 5 and 6. Moreover, even if the number of parts increases, the matching measurement can be performed in one stroke, so there is no accumulation of measurement error, and the ball of the reference diameter can be replaced by a ball of the desired grade. Axial clearance can be obtained.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明はこのように構成したので、以下
のような効果を有する。すなわち、ケースと複列のボー
ルと分離形インナレースとを有するアンギュラ玉軸受
の、前記インナレース間に基準スぺーサを介在させて、
延長されたインナレースの軌道溝間における前記ケース
および複列ボールの軸方向可動距離を測定することによ
り、負のアキシャルすきまを持つ場合でも、該負のアキ
シャルすきまを基準スぺーサが埋めて、前記負のアキシ
ャルすきまの影響を受けた値として前記測定値を得る。
したがって、従来は実測が困難であった負のアキシャル
すきまも数値的に表すことが可能となり、これを矯正し
て所望のアキシャルすきまを得るためのボールの階級を
知ることができる。According to the present invention, the following effects are obtained. That is, in an angular contact ball bearing having a case, multiple rows of balls, and a separated inner race, a reference spacer is interposed between the inner races,
By measuring the axial movable distance of the case and the double-row balls between the raceway grooves of the extended inner race, even if there is a negative axial clearance, the reference spacer fills the negative axial clearance, The measured value is obtained as a value affected by the negative axial clearance.
Therefore, it is possible to numerically represent the negative axial clearance, which has been difficult to measure in the past, and it is possible to know the class of the ball for correcting the negative axial clearance to obtain the desired axial clearance.
【0032】また、前記ケースの軌道溝の少なくとも一
方には基準径のボールを嵌め込み、前記分離形インナレ
ースの間に基準スぺーサを同軸状に介在させて軸受の仮
組立てを行い、前記測定を行うことによって、該測定値
はボール径および軸受諸元(複列ボールのピッチ、ケー
スの内輪軌道溝半径、インナレースの外輪軌道溝半径等
の軸受の各部寸法値)から決まる定数を考慮して得られ
る値と、基準スぺーサ長さと、測定の時点で存在するア
キシャルすきまとの関係を全て包含した値として実測す
ることができる。ところで、少なくとも一方のボール径
および基準スぺーサ長さは既知の値であり、さらに前記
測定値を得ることによって、未知の値であるアキシャル
すきまを求めることが可能となる。Further, a ball having a reference diameter is fitted in at least one of the raceway grooves of the case, and a reference spacer is coaxially interposed between the separated inner races to temporarily assemble the bearing, and then the measurement is performed. By taking into account the measured values, the constants determined from the ball diameter and bearing specifications (double row ball pitch, case inner ring raceway groove radius, inner race outer ring raceway groove radius, etc.) are taken into consideration. It can be measured as a value that includes all of the relationship between the value obtained by the above, the reference spacer length, and the axial clearance existing at the time of measurement. By the way, at least one of the ball diameter and the reference spacer length is a known value, and it is possible to obtain the unknown axial clearance by further obtaining the measured value.
【0033】また、前記測定値と前記基準スぺーサ長さ
との差から、前記基準径のボールと置換して該軸受に所
望のアキシャルすきまを設けるためのボールの階級を求
めることも可能であり、前記基準径のボールと求めた階
級のボールとの置換を行うことにより、軸受のマッチン
グを取り、前記基準スぺーサを取り除くことによって、
複列アンギュラ玉軸受の組立を完了することができる。Further, from the difference between the measured value and the reference spacer length, it is possible to substitute the ball having the reference diameter to obtain the class of the ball for providing a desired axial clearance in the bearing. By replacing the balls of the reference diameter with the balls of the obtained class, the bearings are matched and the reference spacer is removed,
The assembly of the double-row angular contact ball bearing can be completed.
【0034】すなわち、本発明においては、組立完了前
の複列アンギュラ玉軸受の構成部品に、基準スぺーサを
介在させ、ボールを基準径のボールに置換して仮組立て
を行うことによって、正確なアキシャルすきまを求め、
さらに、所望のアキシャルすきまを得るためのマッチン
グを取ることが可能となるので、異なる種類の複列アン
ギュラ玉軸受に対しても、各々の軸受に対応する基準ス
ぺーサおよび基準径のボールを用いることによって、容
易に適応することが可能となる。また、測定装置も軸受
の種類に係らず同じものを用いることができるので汎用
性が高く、低コストで高精度のアキシャルすきまの測定
を行い、かつマッチングの取れた軸受を得ることが可能
となり、完成後の全数点検も不要となって、複列アンギ
ュラ玉軸受の製造にかかるコストを低減することができ
る。That is, in the present invention, the reference spacer is interposed between the components of the double-row angular contact ball bearing before the completion of the assembly, the balls are replaced with the balls having the reference diameter, and the temporary assembly is performed. For the desired axial clearance,
Furthermore, since it is possible to achieve matching to obtain the desired axial clearance, even for different types of double-row angular contact ball bearings, use a reference spacer and a reference diameter ball corresponding to each bearing. This allows for easy adaptation. In addition, since the same measuring device can be used regardless of the type of bearing, it is highly versatile, and it is possible to obtain a highly accurate axial clearance at low cost and obtain a matched bearing. Since it is not necessary to inspect all products after completion, the cost for manufacturing the double-row angular contact ball bearing can be reduced.
【図1】本発明の実施の形態にかかるマッチング測定の
実施の様子を示す摸式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing how a matching measurement is performed according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すマッチング測定に用いられる基準ス
ぺーサの取付け状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mounted state of a reference spacer used for the matching measurement shown in FIG.
【図3】図2に示す基準スぺーサの単体断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a single unit of the reference spacer shown in FIG.
【図4】図1に示すマッチング測定に用いられる測定装
置を示す摸式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a measuring device used for the matching measurement shown in FIG.
【図5】第1世代のユニットベアリングの部分断面図で
ある。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a first generation unit bearing.
【図6】第2世代のユニットベアリングの部分断面図で
ある。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a second generation unit bearing.
【図7】第3世代のユニットベアリングの断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view of a third generation unit bearing.
【図8】図7に示す第3世代のユニットベアリングにお
ける正のアキシャルすきまを摸式的に表した部分断面図
である。8 is a partial cross-sectional view schematically showing the positive axial clearance in the third-generation unit bearing shown in FIG.
【図9】図7に示す第3世代のユニットベアリングにお
ける負のアキシャルすきまを摸式的に表した部分断面図
である。9 is a partial cross-sectional view schematically showing the negative axial clearance in the third-generation unit bearing shown in FIG.
【図10】図7に示す第3世代のユニットベアリングに
プレロードが発生した状態を摸式的に表した部分断面図
である。10 is a partial cross-sectional view schematically showing a state in which preload has occurred in the third-generation unit bearing shown in FIG.
1 ケース 2 ボール 3 ボール 4 インナレース 5 インナレース 6 軌道溝 7 軌道溝 8 軌道溝 9 軌道溝 13 主軸 16 第3世代のユニットベアリング 17 基準スぺーサ 18 ボール 19 ボール 1 case 2 ball 3 ball 4 inner race 5 inner race 6 raceway groove 7 raceway groove 8 raceway groove 9 raceway groove 13 spindle 16 third-generation unit bearing 17 standard spacer 18 ball 19 ball
Claims (2)
ースとを有するアンギュラ玉軸受の、前記ケースの軌道
溝には所定径のボールを嵌め込み、前記分離形インナレ
ースの間に所定長の基準スぺーサを同軸状に介在させて
軸受の仮組立てを行い、前記基準スぺーサにより延長さ
れたインナレースの軌道溝間におけるボールの軸方向可
動距離を測定し、該測定値と前記基準スぺーサ長さと前
記ボール径から、該軸受のアキシャルすきまを求めるこ
とを特徴とする複列アンギュラ玉軸受の測定方法。1. An angular contact ball bearing having a case, a double row of balls and a separable inner race, a ball having a predetermined diameter is fitted in a raceway groove of the case, and a reference of a predetermined length is provided between the separable inner races. The bearing is tentatively assembled with the spacer interposed coaxially, and the axial movable distance of the ball between the race grooves of the inner race extended by the reference spacer is measured. A method for measuring a double-row angular contact ball bearing, characterized in that the axial clearance of the bearing is obtained from the spacer length and the ball diameter.
ースとを有するアンギュラ玉軸受の、前記ケースの軌道
溝の少なくとも一方には基準径のボールを嵌め込み、前
記分離形インナレースの間に所定長の基準スぺーサを同
軸状に介在させて軸受の仮組立てを行い、前記基準スぺ
ーサにより延長されたインナレースの軌道溝間における
ボールの軸方向可動距離を測定し、該測定値と前記基準
スぺーサ長さから、前記基準径のボールと置換して該軸
受に所望のアキシャルすきまを与える径のボールを選定
し、該ボールの置換を行い、前記基準スぺーサを取り除
いて組立を完了することを特徴とする複列アンギュラ玉
軸受の組立方法。2. An angular contact ball bearing having a case, a double row of balls and a separated inner race, a ball having a reference diameter is fitted in at least one of the raceway grooves of the case, and a predetermined gap is provided between the separated inner races. The bearing is tentatively assembled with a long reference spacer interposed coaxially, and the axial movable distance of the ball between the race grooves of the inner race extended by the reference spacer is measured. From the length of the reference spacer, select a ball having a diameter that gives the desired axial clearance to the bearing by replacing it with the ball having the reference diameter, replace the ball, and remove the reference spacer to assemble. A method for assembling a double-row angular contact ball bearing, characterized by completing the above.
Priority Applications (1)
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JP02458296A JP3178328B2 (en) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | Measuring method and assembling method of double row angular contact ball bearing |
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