JPH04507279A - 調整可能なロッキングカム組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はベアリングもしくは同様構造体をシャフト上でロックすなわち固定する ためのロッキングカム組立体に係わり、特にしかし限定するわけてはないが、製 鋼産業に於けるミルスタンドに使用される形式の回転シャフト上のローラーベア リングを固定するための上述のような組立体に関する。

従来技術の説明 最近状々の汎用圧延機の１つから幾つかのミルスタンドが本来の繊維および木材 ベアリングに代えてロールにローラーベアリングを使用するように変換された。

これらのベアリングはロールシャフトの両端にベアリングを保持するために、ス テンレススチール製のローラーベアリング調整ロックナツトを備えている。ロー ルシャフトは流体に環状チャンネルを典型的に備えており、その内部に割りリン グの２個の半体が収容されて外周面に外ねじを備えた円形リングを形成するよう になされている。

この割りリングの一方は内周面にキー溝を備えており、このキー溝かシャフトの チャンネルに形成されているキー溝と整合される。比較的小さなキーがこれらの 整合されたキー溝の中に嵌め込まれて、割りリングがチャンネル内で回転移動す るのを防止される。

割りリングの２つの半休はリング形調整ナツトによって互いに保持される。この ナツトは内ねじを形成されており、この内ねじか割りリングの外ねじと係合され る。

この調整ナツトが割りリングの外ねじ上に受け止められるとき、調整ナツトはそ の調整ナツトとローラーベアリングとの間に配置された１つもしくはそれ以上の スペーサーリングに密着してロック位置にまでねじ込まれることができ、このロ ック位置に於いてローラーベアリングのロールシャフト上での軸線方向の動きを 防止するのである。割りリングおよび調整ナツトの両方とも同じ材質すなわちス テンレススチールによって作られる。

これらの調整ロックナツトの欠点は、ロールの１つのベアリング対を次のベアリ ング対に交換するときに明白となる。まず第１に調整ナツトおよび２つの割りリ ングのネジが容易に損傷されてしまい、これによりセットアツプが遅れてしまう ことになる。第２に割りリングの２つの半休を一緒に保持することが非常に困難 であり、またナツトの螺合を開始するときに際してさえも割りリングの外ねじを 精確に整合させることが非常に困難である。

第３に割りリングが万一完全に丸（なく真円でなければ、もしくは２つの半体が 互いに組み付けられるときに空隙があるならば、一方のリングがナツトの螺合さ れるときに回転する傾向を見せる。このことは調整ナツトを簡単にロックナツト にしてしまい、何れにしても締め付けを困難にするとともに、ベアリングスラス トに関する調整を感じ取ることを実質的に不可能にしてしまう。これらの問題の 全てがベアリングの交換を極めて困難で時間のかかる作業にしているのである。

しばしばロールの１対のベアリングを他のベアリングに交換するのに４時間もか かっている。

他の問題は保守点検の間にねじが摩耗しおよび／または伸びを生じて、これがナ ツトの働きを緩めてしまい、最終的にはシールランニングリングの中ヘナットを 通して入り込んでいる６ｍｍ径のキャップヘッドソケットねじがぜん断されて外 れてしまう。ナツトが外れてしまうとベアリングは遊動して、水、ミル加工屑な どがベアリングの内部に入り込んで高価なローラーおよびボールベアリングを早 期に破損させてしまうことになる。

発明の概要 本発明は上述した既存のローラーベアリング調整ロックナツトによる１つもしく はそれ以上の問題点の解消に鑑みて開発されたのであり、ロールの１対のベアリ ングを次の対に容易に交換できるようになす調整可能なロッキングカム組立体を 提供する。本発明は特にこの応用に関して開発されたが、スラ不トに関してベア リングが調整される必要があったり、ロールスリーブなどをマンドリルにロック するような同様なその他の状況に於いてこの調整可能なロッキングカム組立体が 広く応用できることは、明白となろう。

本発明によれば、調整可能なロッキングカム組立体が提供されるのであって、こ の組立体はベアリング或いは同様構造体をシャフト上に固定する。この組立体は 、シャフト上に受け止められ且つまたそのシャフトと係合して、ロック位置とさ れてシャフトに対する組立体の軸線方向の動きを防止するようになされている、 外周面にカム面を備えたスリーブ部材と、 このスリーブ部材の前記外周面上に回転可能に受け止められるようになされた調 整可能なロッキング部材であって、その端面にカム面が備えられていて、これに より使用に際してこの調整可能なロッキング部材かスリーブ部材の上に受け止め られ且つ回転されるときに、前記カム面がスリーブ部材のカム面とスライド可能 に係合されて調整可能なロッキング部材をロック位置へ軸線方向へ移動させ、こ のロック位置にて調整可能なロック部材がシャフト上のベアリング或いは同様構 造体に対してスラスト係合されるすなわち押圧されるようになされるロッキング 部材と、 を含んで構成される。− スリーブ部材の前記カム面はヘリカルカム面とされ、調整可能なロッキング部材 のカム面が組み合うへりカルカム面とされる、ことが好ましい。

前記スリーブ部材は半円形の第１および第２の半体を含み、組立体が組み立てら れた状態にてこれらの２つの半体が中空シリンダーの形状の調整可能なロッキン グ部材によって互いに保持される、ことが好ましい。組立体の好ましい実施例で は、前記スリーブ部材は半径方向内方へ向けて突出された環状部分を備えており 、前記環状部分はシャフトに備えられた環状チャンネルと係合してそのロック位 置にて組立体がシャフトに対して軸線方向へ動くのを防止するようになされる。

前記調整可能なロッキング部材もまた半円形の第１および第２の半休を含み、組 立体が組み立てられた状態にてこれらの２つの半体は円形リングの形状となるよ うに緊締手段によって互いに保持される。前記緊締手段は調整可能な緊締手段と され、これにより使用に際してこの緊締手段が弛められて調整可能なロッキング 部材がスリーブ部材の外面上にて回転でき、また、これによりリング部材がロー ラーベアリング或いは同様構造体に対して押圧されるときに組立体をロック位置 に固定するように緊締手段が締め付けできる、ことが好ましい。

スリーブ部材のへりカルカム面および調整可能なロッキング部材の組み合うカム 面はそれぞれ２つの部分を構成するのが好ましい。これらはそれぞれスリーブ部 材および調整可能なロッキング部材の第１半体の第１部分と、スリーブ部材およ び調整可能なロッキング部材の第２半体の第２部分である。

図面の簡単な説明 本発明の特徴がより明確に認識されるようにするために、調整可能なロッキング カム組立体の好ましい実施例が単なる例として添付図面を参照してここに説明さ れる。

添付図面に於いて、 第１図はローラーシャフトの一端部を図示しており、ローラーベアリングとロッ キングカム組立体の好ましい実施例を横断面で示している。

第２ａ図、第２ｂ図および第２Ｃ図は、第１図の好ましい実施例に於けるスリー ブ部材を図示している。

第３ａ図および第３ｂ図は、好ましい実施例に於けるキ一部材を図示している。

第４ａ図、第４ｂ図および第４Ｃ図は、好ましい実施例に於ける調整可能なロッ キング部材を図示している。

第５ａ図および第５ｂ図は、好ましい実施例に於けるシールランニングリングを 図示している。そして第６ａ図および第６ｂ図は、好ましい実施例に於けるスペ ーサーリングを図示している。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図は調整可能なロッキングカム組立体１０の好ましい実施例を示している。

この組立体は鋼材圧延機に使用されているミルスタンドに採用された形式のロー ル１４のシャフト１２に嵌合されている。このロール１４は両端部にてローラー ベアリングＩ６と同様な２つのローラーベアリング上のミルスタンドに回転可能 に支持されている。ローラーベアリング１６の一方の側には固定されたロールス ペーサー１８が、他方の側にはすぐ隣接してボールベアリング２０か配置されて いる。口・ツキングカム組立体ｌＯとボールベアリング２０との間には従来技術 による構造と同様にシールランニングリング２２およびスペーサー２４が備えら れている。これらのシールランニングリングおよびスペーサーを通して組立体１ ０から全てのスラストがベアリングＩ６および２０へ伝えられるようになされて いる。シールランニングリング２２およびスペーサー２４は第５図および第６図 にそれぞれもっとはりきりとに見ることができる。

この調整可能なロッキングカム組立体ｌＯはスリーブ部材２６を含み、このスリ ーブ部材はロールシャフト１２上に受け止められ且つまたそのロールシャフトと 係合して、ロック位置に於いて組立体ＩＯのシャフト１２に対する軸線方向の動 きを防止するようになされている。

このスリーブ部材２６はその外周面３０から実質的に直角方向に起ち上がったヘ リカルカム面２８を備えている。

このスリーブ部材２６は更に環状部分３２を備えており、この環状部分は半径方 向内方へ突出し且つまたシャフト１２に備えられた環状チャンネル３４と係合す るようになされている。環状チャンネル３４はこの組立体がロック位置とされて いるときに（第１図に示されているような状態）組立体１０がシャフト１２に対 して軸線方向に移動するのを防止する。何故ならば、突出部分３２がチャンネル ３４の壁面の一方と係合するからである。

シャフト１２上でのスリーブ部材２６の回転は、スリーブ部材の突出部分３２に 切り欠かれたキー溝３８の中に受け入れられるキー３６によって阻止される。組 み合うキー溝４０がチャンネル３４の反対側の側壁に形成されている。キー溝３ ８および４ｏが整合されてキー３６が挿入されると、スリーブ部材２６はシャフ ト１２に対する回転を阻止される。キー３６は２つの部片として備えられるのが 好ましい。また、第２部片４２はシャフト１２の外周面から外方へ突出されてシ ールランニングリング２２に形成されている他のキー溝４４の中に係合されるの が好ましい。キー３６および４２はそれぞれ第３ａ図および第３ｂ図に示されて いる。スリーブ部材２６の形状は第２ａ図、第２ｂ図および第２ｃ図により明確 に示されている。

第２ａ図を参照すれば第１および第２半体、それぞれ４６および４８、を含んで 構成されるスリーブ部材２６が端面図で示されている。スリーブ部材２６の第１ 半体４６のキー溝３８は第２ａ図にはっきりと見ることができる。スリーブ部材 ２６のこれらの２つの半休は半円形であり、図示したような最終機械加工後に線 Ｖ−Ｖに沿って帯鋸（バンドソ、−）でリング部材２６を分けることによって製 造される。この鋸引き工程によって除去された材料は溶接によって補われ、これ により両方の半体４６および４８が互いにクランプされたときに完全な中空円筒 シリンダーを形成するようになされる。環状突出部分３２の内周面５０は機械加 工されてロールシャフト１２の環状チャンネル３４の中に受け入れられるように なされている。切り欠き部分５２はスリーブ部材２６の２つの半体をロールシャ フト■２上に簡単に組み付けできるようにするためにのみ備えられている。

第２ｂ図は第２ａ図の線Ｗ　−Ｗに沿うスリーブ材料の２つの半休４６および４ ８の断面図である。第２ｂ図に於いてスリーブ部材のヘリカルカム面２８が２つ の部分、すなわちスリーブ部材の第１半休４６の第１の部分とスリーブ部材の第 １半休４８の第２の部分、に如何にして備えられているかが見られる。ヘリカル カム面２８の各部分は最下部から最上部へと１８０°にわたって１０１１１＋＋ １はど隆起している。このへりカルカム面２８の形状は、第２ａ図の線ｖ−ｖに 沿う第２ｃ図にはっきりと見ることができる。

第１図では、調整可能なカム組立体１０が更にスリーブ部材２６の外周面３０上 に回転可能に受け止められるようになされた調整可能なロッキング部材６０を含 んでいるのが見られる。このロッキング部材６０は組み合うヘリカルカム面６２ を一方の端面に備えており、これにより使用に際して調整可能なロッキング部材 ６０かスリーブ部材２６上に受け止められて回転されるとき、この組み合うヘリ カルカム面６２がスリーブ部材のヘリカルカム面２８とスライド係合して、調整 可能なロッキング部材６０をロック位置へ向けて軸線方向へ移動させる。

ロック位置では、調整可能なロッキング部材６０はスペーサー２４およびシール ランニングリング２２を介してボールベアリング２０に対して押圧される。第１ 図に示した調整可能なロッキングカム組立体ｌｏの好ましい実施例が第り図の右 側から端面を見たとき、調整可能なロッキング部材６０の時計方向へ向かう回転 は調整可能なロッキング部材にロック位置へ向かう軸線方向の移動を生じ、逆に 反時計方向への回転は調整可能なロッキング部材をロック位置から解除するよう になす。

調整可能なロッキング部材６０もまた第４ａ図によりはっきりと見られるように 半円形をした第１および第２の半体、それぞれ６４および６６、を含む。調整可 能なロッキング部材６００２つの半体６４および６６は組立体１０が組立状態に ある状態で緊締手段（図示せず）によって互いに保持されて円形リングを形成し ている。２つの緊締手段がソケットへラドキャップねじもしくはボルトとして備 えられるのが好ましい。これらは調整可能なロッキング部材６０の２つの半休を 通して接線方向へ延在する穴６８に受け入れられる。穴６８は環状部分７０に備 えられており、この環状部分は調整可能なロッキング部材６０の外周面から第４ ｂ図および第４ｃ図にはっきりと見られるように突出している。

第４ｂ図は第４ａ図の線ｙ−ｙに沿ってみた調整可能なロッキング部材６０の第 ２半休６６の側面図である。

調整可能なロッキング部材のこの半体６６の端面の組み合うヘリカルカム面６２ は第４ｂ図にはっきりと見られる。スリーブ部材２６に備えられたカム面と同様 に、調整可能なロッキング部材の半休６６に備えられた組み合うカム面は１８０ °にわたって１０ｍｍだけ隆起されている。組み合うヘリカルカム面６２はまた 第４ｃ図によりはっきりと見られるように調整可能なロッキング部材６０のそれ ぞれの半体６４および６６に２つの部分を形成する。

第４Ｃ図は第４ａ図の線Ｘ−Ｘに沿う調整可能なロッキング部材６０の２つの半 休の断面図である。スリーブ部材２６とは違って、調整可能なロッキング部材６ ０のこれらの２つの半体６４および６６は円形リングとして互いに配置されたと きに３ｍｙｎの空隙を形成する。第４Ｃ図に於いて、調整可能なロッキング部材 の半体６４および６６のそれぞれに形成されている整合された六６８が破線で見 られる。調整可能なロッキング部材の第１半体６４に備えられた六６８はソケッ トへラドキャップねじもしくはボルトを螺合係合して受け入れるようにねじを形 成されている。これにより、使用に際してこのねじもしくはボルトが弛緩もしく は緊締されて、調整可能なロッキングカム組立体１０が組み立てられた状態にあ るときに調整可能なロッキング部材６０をスリーブ部材２６の外周面３０に対し て固定できるようになされる。この３ｍｍの空隙は、穴６８の中のねじが締め付 けられるときに、調整可能なロッキング部材６００２つの半体６４および６６を スリーブ部材２６の外周面３０に緊密に固定機能を果たす、すなわち調整可能な ロッキング部材６０の第１および第２の半体を互いに保持し、また、この調整可 能なロッキング部材６０がスリーブ部材２６の外周面に受け止められるときにス リーブ部材の２つの半体４６および４８を互いに保持するのである。締め付けら れたときにこのねじは調整可能なロッキング部材６０の２つの半体６４および６ ６がスリーブ部材の外周面上に固定し、これにより調整可能なロッキング部材６ ０はスリーブ部材２６に対して回転できなくなる。ロッキング部材６０の環状部 分７０の切り欠き部分７２は緊締手段が弛められたときにロッキング部材６０が スリーブ部材に対して容易に回転できるようになす。ロールシャフト１２からベ アリングを取り外す手順は第１図を参照してここに説明される。

第１図に於いて、調整可能なロッキングカム組立体１０かロック位置とされて示 されている。この位置に於いては調整可能なロッキング部材６０は回転されてそ れぞれのカム面のスライド係合によって与えられた持ち上げ作用を介してスペー サーリング２４に対して押圧されるようになされている。この組立体はロッキン グ部材６０の穴６８の中に受け入れられた緊締手段を締め付けることて所定位置 にロックされている。

ロールシャフト１２からベアリング１６および２０を取り外す第１段階は、ロッ キング部材６０の穴６８の中の緊締手段を弛めることてあり、穴６８の中のこの 緊締手段が弛められるとロッキング部材６０は反時計方向へ向けてスリーブ部材 ２６の外周面上を回転できるようになる。これによりスペーサー２４およびシー ルランニングリング２２を介してベアリングに作用するスラストが解除される。

この緊締手段が解除されると、ロッキング部材６０の２つの半体６４および６６ は分離され、そのすぐ後もしくは同時にスリーブ部材２６の２つの半休４６およ び４８もまた分離されてロールシャフト１２から取り外される。スペーサー２４ はしかる後にロールシャフト１２上をすべらせて取り外される。従ってキー４２ および３６をそれぞれのキー溝から取り外してシールランニングリング２２を同 様にロールシャフト１２の上をすべらせて取り外すことが比較的簡単な作業とな る。

ローラーベアリング１６およびボールベアリング２０がしかる後にロールシャフ ト１２上をすべらせて取り外され、必要に応じて他のロールシャフトへ交換され る。ベアリングおよび調整可能なロッキングカム組立体１０をロールシャフト上 に配置する手順は上述した手順を単純に逆にすればよい。

上述の説明から、本発明による調整可能なロッキングカム組立体は１つのロール シャフトから他のロールシャフトへとベアリング交換していくことを極めて簡単 にすることが明白となろう。この新規な調整可能なロッキングカム組立体は製造 が困難になり、且つまた古いねじ装置に比較してカムにより得られる調整量が制 限されることから、一般に非常に高い精度を要求されるが、組み立ておよび分解 か格段に簡単となり、古いねし装置がそうであったようには使用中に外れること がない。

この新規な調整可能なロッキングカム組立体によって、１人の作業員か１時間以 内にロールの１つの対を次の対（すなわちロールシャフトの各端部に１つずつあ る）に交換することが可能となる。この新規な調整可能なロッキングカムシャフ トは簡単であることから、未熟な作業員でさえも１時間半以内に交換することが できる。

調整可能なロッキングカムシャフト好ましい実施例の上述した説明から、本発明 によるこの組立体はロールの１つの対から次の対へといっそう効果的にベアリン グを交換していくことを容易にすることが明白となろう。本発明によるこの調整 可能なロッキングカム組立体は、ベアリングがスラストに関して調整される必要 がない、或いはスリーブをロールやシャフト上に固定する必要のないような箇所 に応用することができる。更に、機械もしくはその他の関連技術分野に熟知した 者にとっては既に説明した組立体以外にも本発明の基本概念から逸脱せずにさま ざまな変形および変更をここに説明した組立体に対してなし得るということが明 白となろう。例えば、スリーブ部材および調整可能なロッキング部材が２つの半 休として備えられることは本質的なことではない。何故ならば、この部材の一方 または両方とも単体部材として備えられることがてきるからである。この代替構 造に於いては、スリーブ部材をロールシャフトに固定し、調整可能なロッキング 部材をロック位置に固定するためにその他の手段が容易に装備され得る。このよ うな全ての変形および変更は本発明の範囲内にあると考えるべきであり、この特 徴は前述した説明および添付されている請求の範囲の欄の記載から決定されるべ きである。

ｌｒ５．３゜ 補正書の翻訳文提出書　罎許法１１４１８４条ノ８）平成３年１１月１８日

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ベアリング或いは同様構造体をシャフト上に固定する調整可能なロッキング カム組立体であって、シャフト上に受け止められ且つまたそのシャフトと係合し て、ロック位置とされてシャフトに対する組立体の軸線方向の動きを防止するよ うになされている、外周面にカム面を備えたスリーブ部材、およびこのスリーブ 部材の前記外周面上に回転可能に受け止められるようになされた調整可能なロッ キング部材であって、その端面にカム面が備えられていて、これにより使用に際 してこの調整可能なロッキング部材がスリーブ部材の上に受け止められ且つ回転 されるときに、前記カム面がスリーブ部材のカム面とスライド可能に係合されて 調整可能なロッキング部材をロック位置へ軸線方向へ移動させ、このロック位置 にて調整可能なロック部材がシャフト上のベアリング或いは同様構造体に対して スラスト係合されるすなわち押圧されるようになされるロッキング部材、 を含んで構成されたことを特徴とする調整可能なロッキングカム組立体。
2. ２．請求の範囲第１項に記載された組立体であって、スリーブ部材の前記カム面 はヘリカルカム面とされ、調整可能なロッキング部材のカム面が組み合うヘリカ ルカム面とされたことを特徴とする調整可能なロッキングカム組立体。
3. ３．請求の範囲第２項に記載された組立体であって、前記スリーブ部材は半円形 の第１および第２の半体を含み、組立体が組み立てられた状態にてこれらの２つ の半体が中空シリンダーの形状の調整可能なロッキング部材によって互いに保持 される、ことを特徴とする調整可能なロッキングカム組立体。
4. ４．請求の範囲第３項に記載された組立体であって、前記スリーブ部材は半径方 向内方へ向けて突出された環状部分を備えており、前記環状部分はシャフトに備 えられた環状チャンネルと係合してそのロック位置にて組立体がシャフトに対し て軸線方向へ動くのを防止するようになされていることを特徴とする調整可能な ロッキングカム組立体。
5. ５．請求の範囲第４項に記載された組立体であって、前記調整可能なロッキング 部材もまた半円形の第１および第２の半体を含み、組立体が組み立てられた状態 にてこれらの２つの半体は円形リングの形状となるように緊締手段によって互い に保持されることを特徴とする調整可能なロッキングカム組立体。
6. ６．請求の範囲第５項に記載された組立体であって、スリーブ部材の前記ヘリカ ルカム面および調整可能なロッキング部材の組み合うヘリカルカム面が各々２つ の部分、すなわちスリーブ部材および調整可能なロッキング部材のそれぞれの第 １半体のそれぞれの第１部分およびスリーブ部材および調整可能なロッキング部 材のそれぞれの第２半体のそれぞれの第２部分、として備えられていることを特 徴とする調整可能なロッキングカム組立体。
7. ７．請求の範囲第５項に記載された組立体であって、前記緊縮手段は調整可能な 緊縮手段とされ、これにより使用に際してこの緊縮手段が弛められて調整可能な ロッキング部材がスリーブ部材の外面上にて回転でき、また、これによりリング 部材がローラーベアリング或いは同様構造体に対して押圧されるときに組立体を ロック位置に固定するように緊縮手段が締め付けできることを特徴とする調整可 能なロッキングカム組立体。
8. ８．請求の範囲第４項に記載された組立体であって、スリーブ部材の前記環状部 分およびシャフトの前記環状チャンネルがそれぞれキーを受け入れるようになさ れたキー溝を備えており、これにより使用に際してそれぞれのキー溝が整合され たときに前記キーがそれらの内部に挿入されてシャフトに対するスリーブ部材の 回転を防止することができるようになされたことを特徴とする調整可能なロッキ ングカム組立体。
9. ９．請求の範囲第７項に記載された組立体であって、前記緊締手段が調整可能な ロッキング部材の２つの半体を通して直径方向の両側位置にて接線方向へ延在す る一対のそれぞれの穴を通して受け入れられている２つのスクリューねじ部材と されたことを特徴とする調整可能なロッキングカム組立体。