(57)【要約】【課題】予圧をかけられても軌道輪が変形せず、軸やハウジングに容易に且つ適切に組み込める転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受１０は、単列軸受１０ａ，１０ａを組み合わせて構成され、予圧をかけた状態で装置へ組み込まれる。単列軸受１０ａ，１０ａの軌道輪の軌道の幅方向外側に、該軌道輪の剛性を上げる延長部１２ｃ，１２ｄが設けられ、延長部１２ｃの端面同士が直接突き合わされている。【選択図】　図１
2004060758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単列軸受を組み合わせて構成され、予圧をかけた状態で装置へ組み込まれる転がり軸受において、
前記単列軸受の軌道輪の軌道の幅方向外側に、該軌道輪の剛性を上げる延長部が設けられ、前記延長部の端面同士が直接突き合わされていることを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
前記単列軸受の外輪に、前記延長部が設けられている請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記輪軌道の軌道の幅方向両外側に、前記延長部が設けられている請求項１又は２に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記軌道輪の軌道の幅方向外側のうち、該軌道輪の肉厚が薄い方に設けられた前記延長部の外径面に、該延長部の軸方向端部に向かって該延長部の外径を漸減させるだらし部が設けられている請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の転がり軸受によってロールを支持したロール支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般産業用機械の全般に使用される転がり軸受に関し、特に高精度・高剛性が要求される商業用オフセット印刷機におけるシリンダーロールサポート用軸受のように、予圧を負荷した状態で軸やハウジングに組み込まれる軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予圧を負荷して使用する転がり軸受として、図５に示すような単列円錐ころ軸受と間座とで構成される組み合わせ軸受８０が使用されることがある。この組み合わせ軸受８０は、一対の単列円錐ころ軸受８０ａ，８０ａの間に、外輪間座８６と内輪間座８７とが配されている。間座は、組み合わせ軸受全体の幅を決めると同時に軸受の内部すきまを決める作用をもつ。
外輪間座８６を挟む外輪８２，８２は、通常、ころ８３との接触部（外輪軌道）８２ａの幅方向外側に余裕代としてわずかに突出する部分を有している。
【０００３】
また、予圧を負荷して使用する転がり軸受として、図６に示すような軌道輪を一体とした複列軸受９０もある。この複列軸受９０は、それぞれの外径面に円錐外面状の内輪軌道９１ａが設けられた一対の内輪９１，９１と、内径面に円錐内面状の２列の外輪軌道９２ａ，９２ａが設けられた単一の外輪９２とを備えている。一対の内輪９１，９１の間に、内輪間座９７が配されている。
【０００４】
予圧を負荷して使用する転がり軸受の代表的な例として、商業用オフセット印刷機のロールサポート用の軸受を挙げることができる。以下、商業用オフセット印刷機の例で説明を行う。ロールサポート用軸受は、極めて高い剛性と回転精度が要求されるため、予圧を負荷した状態で使用されるのが一般的である。図２に示すように装置の構造から、軸受はあらかじめ予圧を調整された状態でロール軸に取り付けられ、その後ロール軸の両端を支持するフレームに設けられた軸受外径よりも大きく開口した取付け穴に、スリーブを介して固定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
オフセット印刷機のロールサポート用円錐ころ軸受の場合、ロール軸に取り付けた状態で、あらかじめ予圧が負荷された場合、外輪は予圧によって径方向外方に膨張した状態となる。この状態で、ロール軸をフレームに組み込むのは、スリーブ内径と軸受外径との嵌め合いがきつくなっているので、困難である。
このような場合、熱膨張によりスリーブを膨らませて、スリーブ内径と軸受外径との嵌め合いをゆるくする手法が一般的であるが、今度はスリーブ外径とフレームの取付け穴の内径との嵌め合いがきつくなるため、やはりロール軸をフレームに組み込むのが困難になる。
【０００６】
このように予圧による外輪の変形による組立上の不具合を抑えるための手段としては、外輪等の軌道輪の肉厚を厚くして剛性を向上させることが考えられる。しかしながら、オフセット印刷機のように複数のロール同士が互いに接する構造となっている装置では、軌道輪の肉厚を得るためロールの胴部より軸受外径を大きくすることはレイアウト上不可能である。また、軸受スペースの拡大は、フレームの剛性を低下させることになるため、好ましくない。さらに、ロールの剛性も同時に確保するためには、ロールの軸受取付け部の径もできるだけ大きくする必要がある。したがって、軌道輪の肉厚は、それほどは厚くすることができず、軌道輪の肉厚を厚くする方法では、予圧による軌道輪の変形を十分に抑えることができない。
【０００７】
図５に示したような組み合わせ軸受８０における外輪間座８６や内輪間座８７は、軌道輪と別途に研削加工されるが、間座の寸法誤差や、間座の軌道輪とのあたり面についた傷により、軌道輪が傾くなどの取付け不良を生じさせる場合がある。
また、各単列円錐ころ軸受８０ａの幅が短い場合、フレームに対して単列円錐ころ軸受８０ａが傾いたり、座りが悪いまま組み込まれたりして、回転不良や早期剥離などの不具合を生じることがある。
【０００８】
図６に示したような軌道輪を一体とした複列軸受９０は、左右の外輪軌道９２ａ，９２ａを別々に研削加工するため、左右それぞれの外輪軌道９２ａ，９２ａの偏肉が異なる位相位置に生じた場合、軸がミスアラインメント状態となり、高い回転精度を維持できないばかりか、軌道と転動体の接触面にエッジロードが生じ軌道の早期剥離にいたる場合もある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、予圧をかけられても軌道輪が変形せず、軸やハウジングに容易に且つ適切に組み込める転がり軸受を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成により達成される。
（１）　単列軸受を組み合わせて構成され、予圧をかけた状態で装置へ組み込まれる転がり軸受において、前記単列軸受の軌道輪の軌道の幅方向外側に、該軌道輪の剛性を上げる延長部が設けられ、前記延長部の端面同士が直接突き合わされていることを特徴とする転がり軸受。
（２）　前記単列軸受の外輪に、前記延長部が設けられている前記（１）に記載の転がり軸受。
（３）　前記輪軌道の軌道の幅方向両外側に、前記延長部が設けられている前記（１）又は（２）に記載の転がり軸受。
（４）　前記軌道輪の軌道の幅方向外側のうち、該軌道輪の肉厚が薄い方に設けられた前記延長部の外径面に、該延長部の軸方向端部に向かって該延長部の外径を漸減させるだらし部が設けられている前記（１）〜（３）のいずれかに記載の転がり軸受。
（５）　前記（１）〜（４）のいずれかに記載の転がり軸受によってロールを支持したロール支持構造。
【００１１】
上記構成によれば、延長部によって軌道輪の剛性が向上されているので、予圧をかけた際の軌道輪の変形が顕著に抑制される。したがって、この転がり軸受は、予圧をかけた状態で、軸やハウジング（又はフレーム）に容易に且つ適切に組み込むことができる。この転がり軸受は、径方向に大型化していないので、フレーム等の取付け穴を大きくする必要もなく、フレーム等の剛性を確保できる。また、延長部によって嵌め合い面が拡張されるので、フレーム内等における座りを良くすることができ、傾斜状態で軸受が組み込まれることを防止できる。単列軸受の延長部の端面同士を直接突き合わせるので、そこに間座は用いられず、間座の寸法誤差や傷による軌道輪の取付け不良も生じない。したがって、回転不良や早期剥離などの不具合を防止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は第１実施形態の転がり軸受を示す断面図である。この転がり軸受１０は、一対の単列円錐ころ軸受１０ａ，１０ａの組み合わせ軸受である。各単列円錐ころ軸受１０ａは、それぞれの外径面に円錐外面状の内輪軌道１１ａが設けられた内輪１１と、それぞれの内径面に円錐内面状の外輪軌道１２ａが設けられた外輪１２とを備えている。各内外輪軌道１１ａ，１２ａ間に、複数の円錐ころ１３が配されている。複数の円錐ころ１３は、保持器１４によって、周方向に間隔をあけて転動自在に保持されている。内輪１１には、円錐ころ１３の小径端面を支持する小つば１１ｅと、円錐ころ１３の大径端面を支持する大つば１１ｆとが設けられている。
【００１３】
各単列円錐ころ軸受１０ａの外輪１２は、外輪軌道１２ａの幅方向両外側に、延長部１２ｃ，１２ｄを有している。すなわち、円錐ころ１３の小径端面より軸方向外側に突出する延長部１２ｃと、円錐ころ１３の大径端面より軸方向外側に突出する延長部１２ｄとを有している。延長部１２ｃは、外輪１２の肉厚が厚い方（背面側）に設けられており、延長部１２ｄは、外輪１２の肉厚が薄い方（正面側）に設けられている。
【００１４】
本実施形態では、延長部１２ｃ，１２ｄがそれぞれ、外輪軌道１２ａの幅方向外側に余裕代としてわずかに突出している。また、延長部１２ｃ，１２ｄは、外輪１２の外径面と面一な外径面を有している。
【００１５】
そして、上記一対の単列円錐ころ軸受１０ａ，１０ａは、円錐ころ１３の小径端面側の延長部１２ｃの端面同士が直接突き合わされている。すなわち、外輪間座が省略されている。それら単列円錐ころ軸受１０ａ，１０ａの内輪１１，１１間には内輪間座１７が配されている。
この転がり軸受１０は、予圧が負荷されても、延長部１２ｃ，１２ｄがあることから外輪１２の膨張変形が抑制される。
【００１６】
例えば、延長部を有しない円錐ころ軸受３２９３０（日本精工（株）製）において、予圧１００００Ｎを負荷した時の外輪の径方向外方への膨張量の平均値は７μｍである。一方、背面側に幅８ｍｍの延長部を設け、正面側に幅４ｍｍの延長部を設けた軸受について同様な予圧を負荷した時の外輪の径方向外方への膨張量の平均値は２μｍ以下に抑えることができる。
【００１７】
上記転がり軸受１０は、図２に示すように、オフセット印刷機のロール５０の両端部に突出するロール軸５１，５１に組み込まれる。この状態で、転がり軸受１０に予圧が負荷される。そして、転がり軸受１０にスリーブ５２が外嵌され、転がり軸受１０はスリーブ５２を介して、ロールを支持するフレーム５５に設けられた取付け穴５５ａに固定される。
このようなロール支持構造においては、転がり軸受１０は予圧による外輪の膨張が抑制されるのでスリーブ５２をスムーズに嵌めることができるとともに、スリーブ５２をフレーム５５の取付け穴５５ａにスムーズに組み込むことができ、組立作業が容易である。
そして、転がり軸受１０が径方向に大型化していないので、フレーム５５の取付け穴５５ａを大きくする必要もなく、フレーム５５の剛性を確保できる。また、延長部１２ｃ，１２ｄによって、取付け穴５５ａ内面との嵌め合い面が拡張されているので、スリーブ５２内における転がり軸受１０の座りが良く、傾斜状態で軸受１０が組み込まれることを防止できる。
【００１８】
本発明において、軸受が傾斜状態でハウジングに組み込まれることを抑制する効果について、図３に基づいて、従来の軸受と本実施形態の軸受との比較によって説明する。図３（Ａ）に示す従来例のように、一対の外輪８２，８２間に外輪間座８６が配されている場合の傾き角θ１は、図３（Ｂ）に示す本実施形態のように一対の外輪１２，１２の延長部端面同士を直接突き合わせた場合の傾き角θ２より大きくなる。すなわち、図３（Ｂ）に示す本実施形態の方が取付精度が高い。
また、図３（Ｂ）に示す本実施形態では、外輪間座を省略することで、外輪間座の寸法誤差やあたり面の傷、異物かみ込み等による影響を回避できる。また、外輪間座を省略することで、部品点数を少なくでき、これによりコストダウンが図れる。
【００１９】
図４に、第２実施形態の転がり軸受２０を示す。なお、既に説明した部材と同様な構成・作用を有する部材については、図中に同一符号又は相当符号を付すことにより、説明を簡略化或いは省略する。
本実施形態は、各単列円錐ころ軸受２０ａの外輪２２が、背面側に延長部２２ｃを有し、正面側に延長部２２ｄを有している。背面側の延長部２２ｃの外径面は、外輪２２の外径面と面一に形成されている。一方、正面側の延長部２２ｄの外径面は、その延長部２２ｄの軸方向端部に向かってその延長部２２ｄの外径を漸減させるような、だらし部２９を有している。
延長部２２ｃは、その幅方向全域にわたってほぼ一定の内径を有している。延長部２２ｄも、その幅方向全域にわたってほぼ一定の内径を有している。
【００２０】
外輪２２，２２は、予圧を負荷された際に、肉厚が薄い正面側の部分が大きく膨張変形する傾向がある。その膨張変形を、延長部２２ｄによって抑制できる。しかし、延長部２２ｄの幅（幅方向寸法）が大きくなると、微小な外輪２２の膨張変形でも、延長部２２ｄの先端部の変形量は大きくなる。そこで、延長部２２ｄにだらし部２９を設けることで、延長部２２ｄが外輪２２の外径面から径方向外方に突出することを防いでいる。
【００２１】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、延長部を外輪の正面側もしくは背面側のみに設けてもよい。また、延長部を内輪に設けてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、予圧をかけられても軌道輪が変形せず、軸やハウジングに容易に且つ適切に組み込める転がり軸受、及びそれを用いたロール支持構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である転がり軸受の断面図である。
【図２】転がり軸受によりロールを支持する様子を説明する図である。
【図３】転がり軸受が傾斜する様子を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態である転がり軸受の断面図である。
【図５】従来の転がり軸受を示す断面図である。
【図６】従来の転がり軸受を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０　　　　転がり軸受
１０ａ，２０ａ　　単列軸受
１１　　　　　　　内輪
１２，２２　　　　外輪
１２ｃ，２２ｃ　　延長部
１２ｄ，２２ｄ　　延長部
【図１】
2004060758.tif 000003
【図２】
2004060758.tif 000004
【図３】
2004060758.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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