JPH07109219B2 - 中央孔を有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に第二の軸に結合する装置及びその方法 - Google Patents
中央孔を有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に第二の軸に結合する装置及びその方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、中央孔を有する第一の軸を軸受ハウジングの
中に組み込み同時に第二の軸に結合する装置及びその方
法に関するものである。
中に組み込み同時に第二の軸に結合する装置及びその方
法に関するものである。
トンネル掘削機等に用いられる軸受は大径寸法である。
その場合、通常の設計基準によれば、軸受の内輪の回転
中に生ずる回転負荷に対処するために、軸と内輪が締り
嵌めとなっていることが要求される。
その場合、通常の設計基準によれば、軸受の内輪の回転
中に生ずる回転負荷に対処するために、軸と内輪が締り
嵌めとなっていることが要求される。
しかしながら、軸受の着脱を容易にするために緩み嵌め
で軸受を組み込むことがしばしば行われている。
で軸受を組み込むことがしばしば行われている。
軸受製造業者は、500mm以上の直径の軸に対してはr7位
の公差を推奨している。このような推奨にも拘らず、緩
み嵌めが行われているために、軸とそれを支持する軸受
の軸方向の支持面に摩耗が生ずるという問題がある。
の公差を推奨している。このような推奨にも拘らず、緩
み嵌めが行われているために、軸とそれを支持する軸受
の軸方向の支持面に摩耗が生ずるという問題がある。
トンネル掘削機において、その動作中に発生する軸方向
の負荷は非常に大きい。そこで、掘削中に軸受の弾性変
形に起因する遊びの増加を補償するために、軸受は予圧
をもって組み立てられている。しかも、もし軸を支持し
ている軸受の表面が摩耗すれば、軸浮の上記予圧は減少
してしまう。
の負荷は非常に大きい。そこで、掘削中に軸受の弾性変
形に起因する遊びの増加を補償するために、軸受は予圧
をもって組み立てられている。しかも、もし軸を支持し
ている軸受の表面が摩耗すれば、軸浮の上記予圧は減少
してしまう。
本発明の目的は、軸受の着脱を容易にすると同時に、軸
に対する内輪の円周方向の相対移動を阻止することによ
って、動作中に軸と軸受の内輪の間に必要とされる把持
を得ることにある。本発明の他の目的は、軸受に所望の
予圧を与えると同時に軸受と軸との間に必要とされる把
持を達成することである。
に対する内輪の円周方向の相対移動を阻止することによ
って、動作中に軸と軸受の内輪の間に必要とされる把持
を得ることにある。本発明の他の目的は、軸受に所望の
予圧を与えると同時に軸受と軸との間に必要とされる把
持を達成することである。
本発明によれば、上記目的は、 二つの転がり軸受が軸受ハウジングの中に嵌め込めら
れ、これらの軸受の内輪が第一の軸の外周面上に所定の
半径方向遊びをもって嵌め込まれ、第二の軸が第一の軸
の中央孔と第二の軸の外周面との間に配置された拡径手
段と一緒に第一の軸の中央孔の中に挿入され、第一の軸
が拡径手段の内外接触面たる対向面における締まり嵌め
によって拡げられ、この締まり嵌めによって第一の軸と
第二の軸とに相対回転不能な固い結合が行われ、軸受の
内輪も拡径されてその軸受遊びを減ずるような中央孔を
有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に
第二の軸に結合する方法において、それぞれ一つの支持
端面を有する内輪をもった二つの単列アンギュラコンタ
クト転がり軸受が軸受ハウジングの中に組み込まれると
共に第一の軸の外周面上に嵌め込まれ、両アンギュラコ
ンタクト転がり軸受の力の作用線が第一の軸の中心線の
方向に互いに挟まるかまたは拡がる方向に延び、アンギ
ュラコンタクト転がり軸受を組み立てる際にそれらの両
内輪がそれらの支持端面で第一の肩部及び肩部要素によ
って軸方向に支持され、この肩部要素が両アンギュラコ
ンタクト転がり軸受間に形成された暫定的な軸受遊びを
調節するために第一の軸に取り付けられ、この暫定的な
軸受遊びが、内輪が拡径する際に最終的に予め設定され
た軸受遊びまで減ずるように寸法づけられている ことによって達成される。したがって、軸受の着脱を容
易にしつつ、動作中においては、上記第一の軸と軸受の
内輪との間に摩耗を生じさせない。
れ、これらの軸受の内輪が第一の軸の外周面上に所定の
半径方向遊びをもって嵌め込まれ、第二の軸が第一の軸
の中央孔と第二の軸の外周面との間に配置された拡径手
段と一緒に第一の軸の中央孔の中に挿入され、第一の軸
が拡径手段の内外接触面たる対向面における締まり嵌め
によって拡げられ、この締まり嵌めによって第一の軸と
第二の軸とに相対回転不能な固い結合が行われ、軸受の
内輪も拡径されてその軸受遊びを減ずるような中央孔を
有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に
第二の軸に結合する方法において、それぞれ一つの支持
端面を有する内輪をもった二つの単列アンギュラコンタ
クト転がり軸受が軸受ハウジングの中に組み込まれると
共に第一の軸の外周面上に嵌め込まれ、両アンギュラコ
ンタクト転がり軸受の力の作用線が第一の軸の中心線の
方向に互いに挟まるかまたは拡がる方向に延び、アンギ
ュラコンタクト転がり軸受を組み立てる際にそれらの両
内輪がそれらの支持端面で第一の肩部及び肩部要素によ
って軸方向に支持され、この肩部要素が両アンギュラコ
ンタクト転がり軸受間に形成された暫定的な軸受遊びを
調節するために第一の軸に取り付けられ、この暫定的な
軸受遊びが、内輪が拡径する際に最終的に予め設定され
た軸受遊びまで減ずるように寸法づけられている ことによって達成される。したがって、軸受の着脱を容
易にしつつ、動作中においては、上記第一の軸と軸受の
内輪との間に摩耗を生じさせない。
また、上記目的は、 軸方向及び半径方向の負荷を受けるスラスト球面ころ軸
受やテーパころ軸受を用いた装置であって、二つの軸受
を対にして組み込んで軸をハウジング内で回転自在に支
持する装置であって、軸受の内輪と該内輪の軸への対向
面は、上記二つの軸受が軸に緩み嵌めで組み込み可能な
寸法に設定され、上記軸には、上記二つの軸受を該軸に
軸方向に締め付ける肩部部材と、軸に上記二つの軸受を
組み込んだ後に軸を拡径させて、軸受の内輪と軸との相
対移動の阻止に必要な締り嵌めを生じせしめ、かつ、上
記二つの軸受に予圧を与える拡径手段とを備えている装
置において、二つの軸受の作用線が軸の軸線方向で挟ま
るかあるいは拡がる方向に延びるように配設されてお
り、上記軸がハブ形状をなし、回転軸を該軸内に挿入せ
しめ、該回転軸と軸の対向面のうち少なくとも一つはテ
ーパ形状であり、該対向面間には円錐面をもつスリーブ
を挿入せしめる ことによっても達成される。したがって、トンネル掘削
機等に用いられる大径寸法の軸受であっても、着脱が容
易で、かつ、動作中に発生する軸方向の大きな負荷に対
処することができる。
受やテーパころ軸受を用いた装置であって、二つの軸受
を対にして組み込んで軸をハウジング内で回転自在に支
持する装置であって、軸受の内輪と該内輪の軸への対向
面は、上記二つの軸受が軸に緩み嵌めで組み込み可能な
寸法に設定され、上記軸には、上記二つの軸受を該軸に
軸方向に締め付ける肩部部材と、軸に上記二つの軸受を
組み込んだ後に軸を拡径させて、軸受の内輪と軸との相
対移動の阻止に必要な締り嵌めを生じせしめ、かつ、上
記二つの軸受に予圧を与える拡径手段とを備えている装
置において、二つの軸受の作用線が軸の軸線方向で挟ま
るかあるいは拡がる方向に延びるように配設されてお
り、上記軸がハブ形状をなし、回転軸を該軸内に挿入せ
しめ、該回転軸と軸の対向面のうち少なくとも一つはテ
ーパ形状であり、該対向面間には円錐面をもつスリーブ
を挿入せしめる ことによっても達成される。したがって、トンネル掘削
機等に用いられる大径寸法の軸受であっても、着脱が容
易で、かつ、動作中に発生する軸方向の大きな負荷に対
処することができる。
本発明の一実施例を添付図面の第１図を用いて説明す
る。本実施例は、トンネル掘削機にドルリヘッドを装着
する場合に本発明を適用したものである。
る。本実施例は、トンネル掘削機にドルリヘッドを装着
する場合に本発明を適用したものである。
図に示す二つのスラスト球面ころ軸受11,12は、軸受ハ
ウジング13内で回転自在に配設された第一の軸たる軸頭
10を支持するように配設されている。上記軸受11,12は
いわゆるＯ型（背面組合わせ）をなして組み込まれてい
る。ここでＯ型というのは軸頭10の中心線24に向かって
延びた上記軸受の作用線14,15が軸受間隔よりも軸線方
向に拡がる組合せ形態をいう。また、上記二つの軸受を
その位置を交換して配置して、Ｘ型（正面組合せ）と呼
ばれる配置にしてもよい。このＸ型とは、上記作用線1
4,15が中心線24に向かう方向で挟まるように延びている
場合である。上記軸頭10は公知の要領でトンネル掘削機
のドリルヘッド（図示せず）を支持するようになってい
る。
ウジング13内で回転自在に配設された第一の軸たる軸頭
10を支持するように配設されている。上記軸受11,12は
いわゆるＯ型（背面組合わせ）をなして組み込まれてい
る。ここでＯ型というのは軸頭10の中心線24に向かって
延びた上記軸受の作用線14,15が軸受間隔よりも軸線方
向に拡がる組合せ形態をいう。また、上記二つの軸受を
その位置を交換して配置して、Ｘ型（正面組合せ）と呼
ばれる配置にしてもよい。このＸ型とは、上記作用線1
4,15が中心線24に向かう方向で挟まるように延びている
場合である。上記軸頭10は公知の要領でトンネル掘削機
のドリルヘッド（図示せず）を支持するようになってい
る。
軸受11,12の内輪16,17と、該内輪表面に対向した軸頭10
の面25,26は、軸頭10に緩み嵌めで組み込まれるような
寸法となっている。この場合において緩み嵌めは、軸頭
10に対して内輪16,17の軸方向での移動を容易にしてい
る。この緩み嵌めは、内輪と軸頭との間の相対移動を阻
止できる締り嵌めよりも得られる把持力は小さい。上記
軸受11,12が軸受ハウジング13内で軸頭10の正規位置に
配設されたとき、締め部材たるサポートワッシャー27が
軸頭にボルト締めされる。かくして、軸受組立体は一つ
のユニットを形成するようになる。
の面25,26は、軸頭10に緩み嵌めで組み込まれるような
寸法となっている。この場合において緩み嵌めは、軸頭
10に対して内輪16,17の軸方向での移動を容易にしてい
る。この緩み嵌めは、内輪と軸頭との間の相対移動を阻
止できる締り嵌めよりも得られる把持力は小さい。上記
軸受11,12が軸受ハウジング13内で軸頭10の正規位置に
配設されたとき、締め部材たるサポートワッシャー27が
軸頭にボルト締めされる。かくして、軸受組立体は一つ
のユニットを形成するようになる。
ドリルヘッドの回転のための第二の軸たる回転軸20は、
軸頭10内に挿入され、テーパスリーブ23によって取付け
られている。軸受ユニットとテーパスリーブ23は、それ
自体は公知であるような適当な方法で回転軸20のテーパ
面22と締め込むことが好ましい。ここで、上記の公知の
テーパスリーブについて説明をすると、先ず当初は軸頭
10内にテーパスリーブ23と回転軸20とを遊嵌状態で嵌め
込んでおく。回転軸20には周溝（幅広の周溝と比較的狭
い螺旋条の周溝）が形成されていて、外部からこの周溝
に高圧の油が注入される。テーパスリーブ23は比較的薄
いのでこれらの周溝から面22全体に分布された高圧の油
膜により容易に拡径される。この状態で、外部から軸方
向（第１図では左方）に機械的手段あるいは油圧手段に
より回転軸が押し込まれる。次に、上記油を抜くと各部
材は金属接触となり、締り嵌め状態となる。又、回転軸
20を抜く際には、上記方法により高圧油を注入すると上
記面22がテーパとなっているので該面22に形成される高
圧の油膜が軸方向（第１図にて右方向）の成分の力を発
生し、この力により上記回転軸20は右方に移動し、引き
抜きに十分な緩い嵌合状態となる。かくして、安全を確
保できる程度のテーパ収縮結合を行うことで、トンネル
掘削機の回転トルクを伝達することができる。その場
合、油圧を用いる公知と取付け及び取外し法を採用する
ことが好ましい。軸受が上述のごとく締め込まれている
ので、軸頭10と内輪16,17とは強固な把持状態にある。
軸のテーパ座面での締め込み量（長さ）と、締め込み前
の内輪と軸頭10との緩み嵌めの値は、締め込みが完了し
た際に内輪16,17と軸頭10との間の保持状態が締り嵌め
となるように設定される。例えば、掘削中に内輪16,17
と軸頭10との間に相対移動が生じないように、円柱軸で
の公差をr7程度とする。テーパを利用して締り嵌めとす
れば所望の安全性をもって掘削中に、トルクを伝達でき
る。
軸頭10内に挿入され、テーパスリーブ23によって取付け
られている。軸受ユニットとテーパスリーブ23は、それ
自体は公知であるような適当な方法で回転軸20のテーパ
面22と締め込むことが好ましい。ここで、上記の公知の
テーパスリーブについて説明をすると、先ず当初は軸頭
10内にテーパスリーブ23と回転軸20とを遊嵌状態で嵌め
込んでおく。回転軸20には周溝（幅広の周溝と比較的狭
い螺旋条の周溝）が形成されていて、外部からこの周溝
に高圧の油が注入される。テーパスリーブ23は比較的薄
いのでこれらの周溝から面22全体に分布された高圧の油
膜により容易に拡径される。この状態で、外部から軸方
向（第１図では左方）に機械的手段あるいは油圧手段に
より回転軸が押し込まれる。次に、上記油を抜くと各部
材は金属接触となり、締り嵌め状態となる。又、回転軸
20を抜く際には、上記方法により高圧油を注入すると上
記面22がテーパとなっているので該面22に形成される高
圧の油膜が軸方向（第１図にて右方向）の成分の力を発
生し、この力により上記回転軸20は右方に移動し、引き
抜きに十分な緩い嵌合状態となる。かくして、安全を確
保できる程度のテーパ収縮結合を行うことで、トンネル
掘削機の回転トルクを伝達することができる。その場
合、油圧を用いる公知と取付け及び取外し法を採用する
ことが好ましい。軸受が上述のごとく締め込まれている
ので、軸頭10と内輪16,17とは強固な把持状態にある。
軸のテーパ座面での締め込み量（長さ）と、締め込み前
の内輪と軸頭10との緩み嵌めの値は、締め込みが完了し
た際に内輪16,17と軸頭10との間の保持状態が締り嵌め
となるように設定される。例えば、掘削中に内輪16,17
と軸頭10との間に相対移動が生じないように、円柱軸で
の公差をr7程度とする。テーパを利用して締り嵌めとす
れば所望の安全性をもって掘削中に、トルクを伝達でき
る。
本発明によれば、拡径手段たる回転軸20及びテーパスリ
ーブ23は軸受11,12に所望の予圧を与えることもでき
る。サポートワッシャー27を機械加工により作るか、ま
たは、シムを用いることによって、ワッシャー27を適切
な初期の遊び、例えば遊びを零とするように締めること
ができる。この初期の遊びをテーパ面上での締め込み量
と適合するように設定すれば、軸受11,12は締め込みが
完了した際に所望の予圧を得る。
ーブ23は軸受11,12に所望の予圧を与えることもでき
る。サポートワッシャー27を機械加工により作るか、ま
たは、シムを用いることによって、ワッシャー27を適切
な初期の遊び、例えば遊びを零とするように締めること
ができる。この初期の遊びをテーパ面上での締め込み量
と適合するように設定すれば、軸受11,12は締め込みが
完了した際に所望の予圧を得る。
本発明は、当初緩み嵌めとすることによって、簡単な着
脱を可能にすると同時に、締め込みが完了した際には締
り嵌めとなるようにする。また、軸受は所望の予圧をも
つようにもなる。
脱を可能にすると同時に、締め込みが完了した際には締
り嵌めとなるようにする。また、軸受は所望の予圧をも
つようにもなる。
図に示したテーパスリーブ23は、内面がテーパで外面が
円筒形をなしているが、内面を円筒形そして外面をテー
パにしてもよい。また、軸20や軸頭10にテーパ加工を施
せば、上記テーパスリーブ23を省略することができるテ
ーパ値は全ての場合、適当に設定される。
円筒形をなしているが、内面を円筒形そして外面をテー
パにしてもよい。また、軸20や軸頭10にテーパ加工を施
せば、上記テーパスリーブ23を省略することができるテ
ーパ値は全ての場合、適当に設定される。
本発明は一般的に全ての種類の軸受を用いた全ての形式
の軸受組立体に適用可能である。特に、トンネル掘削機
には、本発明によるころ軸受を用いた軸受組立体を用い
ることが好ましい。
の軸受組立体に適用可能である。特に、トンネル掘削機
には、本発明によるころ軸受を用いた軸受組立体を用い
ることが好ましい。
本発明は、既述した実施例に限定されず、特許請求の範
囲において種々変更可能である。
囲において種々変更可能である。
第１図は本発明の第一実施例装置の概略構成を示す断面
図である。 10……第一の軸（軸頭） 11,12……軸受 13……ハウジング（軸受ハウジング） 14,15……作用線 16,17……内輪 20……第二の軸（回転軸，拡径手段） 21,22……対向面（テーパ面） 23……スリーブ（テーパスリーブ，拡径手段） 25,26……対向面 27……締め部材（サポートワッシャー）
図である。 10……第一の軸（軸頭） 11,12……軸受 13……ハウジング（軸受ハウジング） 14,15……作用線 16,17……内輪 20……第二の軸（回転軸，拡径手段） 21,22……対向面（テーパ面） 23……スリーブ（テーパスリーブ，拡径手段） 25,26……対向面 27……締め部材（サポートワッシャー）
Claims (5)
- 【請求項１】二つの転がり軸受（11,12）が軸受ハウジ
ング（13）の中に嵌め込められ、これらの軸受の内輪
（16,17）が第一の軸（10）の外周面上に所定の半径方
向遊びをもって嵌め込まれ、第二の軸（20）が第一の軸
の中央孔（21）と第二の軸の外周面との間に配置された
拡径手段（23）と一緒に第一の軸の中央孔の中に挿入さ
れ、第一の軸が拡径手段の内外接触面たる対向面（21,2
2）における締まり嵌めによって拡げられ、この締まり
嵌めによって第一の軸（10）と第二の軸（20）とに相対
回転不能な固い結合が行われ、軸受（11,12）の内輪（1
6,17）も拡径されてその軸受遊びを減ずるような中央孔
を有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時
に第二の軸に結合する方法において、 それぞれ一つの支持端面を有する内輪をもった二つの単
列アンギュラコンタクト転がり軸受が軸受ハウジング
（13）の中に組み込まれると共に第一の軸（10）の外周
面上に嵌め込まれ、両アンギュラコンタクト転がり軸受
の力の作用線（14,15）が第一の軸（10）の中心線（2
4）の方向に互いに挟まるかまたは拡がる方向に延び、
アンギュラコンタクト転がり軸受（11,12）を組み立て
る際にそれらの両内輪（16,17）がそれらの支持端面で
第一の軸（10）の肩部及び肩部要素（27）によって軸方
向に支持され、この肩部要素（27）が両アンギュラコン
タクト転がり軸受（11,12）間に形成された暫定的な軸
受遊びを調節するために第一の軸（10）に取り付けら
れ、この暫定的な軸受遊びが、内輪（16,17）が拡径す
る際に最終的に予め設定された軸受遊びまで減ずるよう
に寸法づけられていることを特徴とする中央孔を有する
第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に第二の
軸に結合する方法。 - 【請求項２】軸受（12）を第一の軸（10）の軸方向にし
っかりと締め、第一の軸（10）の拡径時に、軸受（12）
内で所望の予圧を得ることとした請求項（１）に記載の
中央孔を有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込
み同時に第二の軸に結合する方法。 - 【請求項３】第一の軸（10）がハブ形状の軸に形成され
トンネル掘削機のドリルヘッドを連結したこととする請
求項（１）に記載の中央孔を有する第一の軸を軸受ハウ
ジングの中に組み込み同時に第二の軸に結合する方法。 - 【請求項４】軸方向及び半径方向の負荷を受けるスラス
ト球面ころ軸受やテーパころ軸受を用いた装置であっ
て、二つの軸受（11,12）を対にして組み込んで軸（1
0）をハウジング（13）内で回転自在に支持する装置で
あって、軸受の内輪（16,17）と該内輪の軸（10）への
対向面（25,26）は、上記二つの軸受（11,12）が軸（1
0）に緩み嵌めで組み込み可能な寸法に設定され、上記
軸（10）には、上記二つの軸受（11,12）を該軸（10）
に軸方向に締め付ける肩部部材（27）と、軸（10）に上
記二つの軸受（11,12）を組み込んだ後に軸（10）を拡
径させて、軸受の内輪（16,17）と軸（10）との相対移
動の阻止に必要な締り嵌めを生じせしめ、かつ、上記二
つの軸受（11,12）に予圧を与える拡径手段（20,23）と
を備えている装置において、二つの軸受（11,12）の作
用線（14,15）が軸（10）の軸線方向で挟まるかあるい
は拡がる方向に延びるように配設されており、上記軸
（10）がハブ形状をなし、回転軸（20）を該軸（10）内
に挿入せしめ、該回転軸（20）と軸（10）の対向面（2
1,22）のうち少なくとも一つはテーパ形状であり、該対
向面（21,22）間に円錐面をもつスリーブ（23）を挿入
せしめることを特徴とする中央孔を有する第一の軸を軸
受ハウジングの中に組み込み同時に第二の軸に結合する
装置。 - 【請求項５】軸（10）は、トンネル掘削機のドリルヘッ
ドを保持することとした請求項（４）に記載の中央孔を
有する第一の軸を軸受ハウジングの中に組み込み同時に
第二の軸に結合する装置。
Applications Claiming Priority (2)
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| SE8804612A SE464723B (sv) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | Saett och anordning vid montering av lager paa en axel |
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|---|---|
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