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JP2007270988A - Rolling bearing device - Google Patents

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JP2007270988A
JP2007270988A JP2006098285A JP2006098285A JP2007270988A JP 2007270988 A JP2007270988 A JP 2007270988A JP 2006098285 A JP2006098285 A JP 2006098285A JP 2006098285 A JP2006098285 A JP 2006098285A JP 2007270988 A JP2007270988 A JP 2007270988A
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JP
Japan
Prior art keywords
clutch
rotating body
tapered roller
peripheral surface
rolling bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006098285A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Numata
陽一 沼田
Kenji Kunihiro
賢治 國廣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2006098285A priority Critical patent/JP2007270988A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing device which has a clutch connecting and disconnecting a rotary shaft and a rotator and a rolling bearing with a long life disposed between the rotary shaft and the rotator. <P>SOLUTION: The bearing device is provided with tapered roller bearings 7, 8 arranged between a first inner circumference face 20 of a first clutch gear 2 and a clutch shaft 1, and outer rings 41, 42 of the tapered roller bearings 7, 8 are clearance fitted in the first inner circumference face 20. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、転がり軸受装置に関する。   The present invention relates to a rolling bearing device.

従来、動力伝達装置としては、特開平11−267722号公報(特許文献1)に記載されているものがある。この動力伝達装置は、回転軸と、ドライブギヤと、上記回転軸と上記ドライブギヤとの連結または切り離しを行う断続装置と、上記ドライブギヤの内周面と上記回転軸の外周面との間に配置された軸受とを備える。   Conventionally, as a power transmission device, there is one described in JP-A-11-267722 (Patent Document 1). The power transmission device includes a rotary shaft, a drive gear, an intermittent device that connects or disconnects the rotary shaft and the drive gear, and an inner peripheral surface of the drive gear and an outer peripheral surface of the rotary shaft. And an arranged bearing.

この動力伝達装置は、上記回転軸と上記ドライブギヤとを上記断続装置によって連結することによって、上記回転軸と上記ドライブギヤとを同期回転させて上記回転軸の動力を上記ドライブギヤに伝達する一方、上記回転軸と上記ドライブギヤとを上記断続装置によって切り離すことによって、上記回転軸の動力が上記ドライブギヤに伝達しないようにしている。
特開平11−267722号公報(第2図) 特許第2815243号公報
In the power transmission device, the rotating shaft and the drive gear are coupled by the interrupting device, thereby rotating the rotating shaft and the drive gear synchronously to transmit the power of the rotating shaft to the drive gear. The rotary shaft and the drive gear are separated by the interrupting device so that the power of the rotary shaft is not transmitted to the drive gear.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-267722 (FIG. 2) Japanese Patent No. 2815243

しかしながら、本発明者は、上記のような構成を有する装置において、軸受として転がり軸受を使用した場合、外輪や内輪の軌道面にフレッティングコロージョンが発生して、転がり軸受の寿命が短くなることを発見した。これは、上記のような構成を有する装置では、転がり軸受は、ギヤの接続時に、外輪と内輪との相対回転数がゼロの状態で転がり軸受全体が周方向に回転し、かつ、ドライブギヤの自重と、伝達トルクに起因する荷重を負荷することになるので、転動体と内外輪の軌道面とが略同じ位置に位置することになって、転動体が位置している内外輪の軌道面部分の油膜切れが起こり易くなり、転がり軸受全体の周方向への1回転毎に、上記略同じ位置で外輪の軌道面と転動体との間および転動体と内輪の軌道面との間に繰り返し荷重を負荷することになり、上記略同じ位置およびその近傍で外輪の軌道面と転動体とおよび転動体と内輪の軌道面とが転動体の微少な弾性変形を伴ないながら繰り返し金属接触し、摩耗するためであると推察される。   However, the present inventors have found that when a rolling bearing is used as a bearing in the apparatus having the above-described configuration, fretting corrosion occurs on the raceway surface of the outer ring or the inner ring, and the life of the rolling bearing is shortened. discovered. This is because in the apparatus having the above-described configuration, the rolling bearing rotates in the circumferential direction with the relative rotational speed between the outer ring and the inner ring being zero when the gear is connected, and the drive gear Since the load due to its own weight and transmission torque is applied, the rolling elements and the raceway surfaces of the inner and outer rings are located at substantially the same position, and the raceway surfaces of the inner and outer rings where the rolling elements are located. Oil film breakage is likely to occur in the portion, and is repeated between the raceway surface of the outer ring and the raceway surface of the outer ring and between the raceway surface of the rolling element and the inner ring at the substantially same position every rotation of the entire rolling bearing in the circumferential direction. The outer ring raceway surface and the rolling element, and the rolling element and the inner ring raceway surface repeatedly contact with each other with slight elastic deformation of the rolling element at approximately the same position and in the vicinity thereof. This is presumed to be due to wear.

そこで、本発明の課題は、回転軸と回転体とを連結または切り離なす断続装置と、回転軸と回転体との間に配置される寿命が長い転がり軸受とを有する転がり軸受装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rolling bearing device having an interrupting device for connecting or disconnecting the rotating shaft and the rotating body, and a rolling bearing having a long life arranged between the rotating shaft and the rotating body. There is.

上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
回転軸と、
上記回転軸の径方向の外方に位置する環状の回転体と、
上記回転軸の外周面に固定された内輪と、上記回転体の内周面にすきま嵌めされた外輪と、上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体とを有する転がり軸受と、
上記回転軸と上記回転体とを連結することによって、上記回転軸と上記回転体とを同期回転させて上記回転軸の動力を上記回転体に伝達する一方、上記回転軸と上記回転体とを切り離すことによって、上記回転軸の動力が上記回転体に伝達しないようにする断続装置と
を備えることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the rolling bearing device of the present invention is
A rotation axis;
An annular rotating body located radially outward of the rotating shaft;
A rolling bearing having an inner ring fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft, an outer ring fitted to the inner peripheral surface of the rotating body, and a rolling element disposed between the outer ring and the inner ring;
By connecting the rotating shaft and the rotating body, the rotating shaft and the rotating body are synchronously rotated to transmit the power of the rotating shaft to the rotating body, while the rotating shaft and the rotating body are connected to each other. And an intermittent device that prevents the power of the rotating shaft from being transmitted to the rotating body by being separated.

本発明によれば、上記外輪が、上記回転体の内周面にすきま嵌めされているから、上記回転軸と上記回転体が連結されて、上記回転軸と上記回転体が同期回転している状態において、上記外輪が上記回転体に対して非常に小さい角速度で公転運動することになる。したがって、転動体が、この外輪の回転体に対する公転に起因して、内外輪の軌道面、特に、外輪の軌道面に対して相対運動することになるから、転動体が、断続装置が回転軸と回転体とを連結しているときに、内外輪の軌道面の同じ位置に存在することがなくて、内外輪の同じ位置を中心とする繰り返し荷重を負荷することがない。したがって、外輪や内輪の軌道面にフレッティングコロージョンが発生することがないので、転がり軸受の寿命を格段に長くすることができて、従来に比して転がり軸受装置の寿命が格段に長くなる。   According to the present invention, since the outer ring is clearance-fitted to the inner peripheral surface of the rotating body, the rotating shaft and the rotating body are connected, and the rotating shaft and the rotating body rotate synchronously. In the state, the outer ring revolves at a very small angular velocity with respect to the rotating body. Therefore, the rolling element moves relative to the inner and outer raceway surfaces, particularly the outer raceway surface, due to the revolution of the outer ring with respect to the rotating body. And the rotating body are not connected to each other at the same position on the raceway surface of the inner and outer rings, and a repetitive load around the same position of the inner and outer rings is not applied. Accordingly, since fretting corrosion does not occur on the raceway surfaces of the outer ring and the inner ring, the life of the rolling bearing can be significantly increased, and the life of the rolling bearing device is significantly increased as compared with the prior art.

また、一実施形態の転がり軸受装置は、上記回転体は、第1内周面と、この第1内周面に段部を介して連なると共に、上記第1内周面よりも内径が小さい第2内周面とを有し、上記外輪の軸方向の一方の端面の少なくとも一部は、上記回転体の上記段部に当接しており、上記外輪の上記端面には、上記回転軸の径方向に略延在する溝が形成されている。   In the rolling bearing device according to one embodiment, the rotating body is connected to the first inner peripheral surface and the first inner peripheral surface via a step portion, and the inner diameter is smaller than that of the first inner peripheral surface. And at least a part of one end surface in the axial direction of the outer ring is in contact with the step portion of the rotating body, and the end surface of the outer ring has a diameter of the rotating shaft. A groove extending substantially in the direction is formed.

上記実施形態によれば、上記外輪の上記端面の少なくとも一部が、上記回転体の上記段部に当接しているから、外輪が回転体の内周面に対して隙間嵌めされているにも拘わらず、外輪が軸方向の段部側に移動することを防止できる。したがって、転がり軸受の軸方向の配置位置が移動することがないから、回転軸を、回転体に対して、安定かつ回動自在に支持することができる。   According to the embodiment, since at least a part of the end surface of the outer ring is in contact with the stepped portion of the rotating body, the outer ring is also fitted with a clearance with respect to the inner peripheral surface of the rotating body. Regardless, it is possible to prevent the outer ring from moving toward the stepped portion in the axial direction. Therefore, since the arrangement position of the rolling bearing in the axial direction does not move, the rotating shaft can be stably and rotatably supported with respect to the rotating body.

また、上記実施形態によれば、上記外輪の上記端面に、上記径方向に延在する溝を形成しているから、潤滑剤を遠心力によってこの溝に円滑に導入できる。したがって、外輪が回転体に対して遅れて回転して、上記端面が上記段部に対して摺動したとしても、上記端面および上記段部に焼付きが発生することを防止することができる。   Further, according to the above embodiment, since the groove extending in the radial direction is formed on the end face of the outer ring, the lubricant can be smoothly introduced into the groove by centrifugal force. Therefore, even if the outer ring rotates with respect to the rotating body and the end face slides on the stepped portion, seizure can be prevented from occurring on the end surface and the stepped portion.

本発明の転がり軸受装置によれば、上記外輪が、上記回転体の内周面にすきま嵌めされているから、上記回転軸と上記回転体が連結されて、上記回転軸と上記回転体が同期回転している状態において、上記外輪が上記回転体に対して非常に小さい角速度で公転運動することに起因して、転動体が内外輪の軌道面の同じ位置に存在することがなくて、転動体が内外輪の同じ位置を中心とする繰り返し荷重を負荷することがない。したがって、外輪や内輪の軌道面にフレッティングコロージョンが発生することを抑制できるので、転がり軸受の寿命を格段に長くすることができて、従来に比して転がり軸受装置の寿命が格段に長くすることができる。   According to the rolling bearing device of the present invention, since the outer ring is clearance-fitted to the inner peripheral surface of the rotating body, the rotating shaft and the rotating body are connected, and the rotating shaft and the rotating body are synchronized. In the rotating state, the outer ring revolves at a very low angular velocity relative to the rotating body, so that the rolling element does not exist at the same position on the raceway surface of the inner and outer rings. The moving body does not repeatedly load around the same position of the inner and outer rings. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of fretting corrosion on the raceway surfaces of the outer ring and the inner ring, so that the life of the rolling bearing can be significantly increased, and the life of the rolling bearing device is significantly increased compared to the conventional one. be able to.

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の転がり軸受装置の一実施形態の圧延機の増速機の軸方向の断面図である。この圧延機の増速機は、駆動モータの回転を増速して圧延ロールに伝達するようになっている。   FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a speed increasing device of a rolling mill according to an embodiment of the rolling bearing device of the present invention. The speed increaser of this rolling mill increases the rotation of the drive motor and transmits it to the rolling roll.

この増速機は、回転軸の一例としてのクラッチ軸1と、回転体の一例としての第1クラッチギヤ2と、回転体の一例としての第2クラッチギヤ3と、クラッチ軸1上に配置された環状のクラッチ4と、クラッチ4の径方向(クラッチ軸1の径方向)の外方に配置された環状のクラッチカップリング5とを備える。上記クラッチ4とクラッチカップリング5は、断続装置を構成している。また、この増速機は、クラッチ軸1と第1クラッチギヤ2との間に配置された転がり軸受の一例としての第1円錐ころ軸受7および転がり軸受の一例としての第2円錐ころ軸受8と、クラッチ軸1と第2クラッチギヤ3との間に配置された転がり軸受の一例としての第3円錐ころ軸受9および転がり軸受の一例としての第4円錐ころ軸受10とを備える。   The speed increaser is disposed on a clutch shaft 1 as an example of a rotating shaft, a first clutch gear 2 as an example of a rotating body, a second clutch gear 3 as an example of a rotating body, and the clutch shaft 1. And an annular clutch coupling 5 disposed outside the clutch 4 in the radial direction (the radial direction of the clutch shaft 1). The clutch 4 and the clutch coupling 5 constitute an interrupting device. The speed increaser includes a first tapered roller bearing 7 as an example of a rolling bearing disposed between the clutch shaft 1 and the first clutch gear 2 and a second tapered roller bearing 8 as an example of a rolling bearing. A third tapered roller bearing 9 as an example of a rolling bearing disposed between the clutch shaft 1 and the second clutch gear 3 and a fourth tapered roller bearing 10 as an example of a rolling bearing are provided.

上記第1クラッチギヤ2は、環状部材であり、クラッチ軸1の径方向の外方に配置されており、第2クラッチギヤ3は、環状部材であり、クラッチ軸1の径方向の外方に配置されている。また、上記クラッチ4は、環状部材であり、クラッチ軸1の外周面に外嵌されて固定されている。上記第1クラッチギヤ2と、第2クラッチギヤ3とは、クラッチ4を挟んで、軸方向に対向配置されている。上記第1クラッチギヤ2は、第1クラッチギヤ2のクラッチ4側の端面からこの端面の略法線方向に延在する環状の噛合部12を有し、第2クラッチギヤ3は、第2クラッチギヤ3のクラッチ4側の端面からこの端面の略法線方向に延在する環状の噛合部13を有している。上記第1クラッチギヤ2は、第1内周面20と、この第1内周面20に段部21を介して連なると共に、第1内周面20よりも内径が小さい第2内周面22とを有している。同様に、第2クラッチギヤ3は、第1内周面25と、この第1内周面25に段部26を介して連なると共に、第1内周面25よりも内径が小さい第2内周面27とを有している。   The first clutch gear 2 is an annular member and is disposed radially outward of the clutch shaft 1, and the second clutch gear 3 is an annular member and radially outward of the clutch shaft 1. Has been placed. The clutch 4 is an annular member, and is fitted on the outer peripheral surface of the clutch shaft 1 and fixed. The first clutch gear 2 and the second clutch gear 3 are opposed to each other in the axial direction with the clutch 4 interposed therebetween. The first clutch gear 2 has an annular meshing portion 12 that extends from the end face of the first clutch gear 2 on the clutch 4 side in a substantially normal direction of the end face, and the second clutch gear 3 is a second clutch gear. It has an annular meshing portion 13 that extends from the end face of the gear 3 on the clutch 4 side in a direction substantially normal to the end face. The first clutch gear 2 is connected to the first inner peripheral surface 20 and the first inner peripheral surface 20 via a step portion 21 and has a second inner peripheral surface 22 having an inner diameter smaller than that of the first inner peripheral surface 20. And have. Similarly, the second clutch gear 3 is connected to the first inner peripheral surface 25 and the first inner peripheral surface 25 via a step portion 26, and the second inner peripheral surface has a smaller inner diameter than the first inner peripheral surface 25. Surface 27.

上記クラッチ4の外周面には、軸方向に延在するスプラインが形成され、クラッチカップリング5の内周面には、クラッチ4のスプラインとスプライン嵌合するスプラインが形成されている。また、上記噛合部12および13の外周面には、クラッチカップリング5のスプラインとスプライン嵌合するスプラインが形成されている。上記クラッチカップリング5は、図1に矢印Aで示す軸方向に移動自在になっている。   A spline extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface of the clutch 4, and a spline that engages with the spline of the clutch 4 is formed on the inner peripheral surface of the clutch coupling 5. Further, splines that are spline-fitted with the splines of the clutch coupling 5 are formed on the outer peripheral surfaces of the meshing portions 12 and 13. The clutch coupling 5 is movable in the axial direction indicated by an arrow A in FIG.

図1に示すように、上記クラッチカップリング5が図1において左方に移動した場合、クラッチ軸1の回転動力が、クラッチ4、クラッチカップリング5、噛合部12を介して、第1クラッチギヤ2に伝達するようになっている。一方、クラッチカップリング5が図1において右方に移動したとき、クラッチ軸1の回転動力が、クラッチ4、クラッチカップリング5、噛合部13を介して、第2クラッチギヤ3に伝達するようになっている。上記クラッチ軸1の回転動力が第1クラッチギヤ2に伝達されているとき、クラッチ軸1の回転動力は、第2クラッチギヤ3に伝達しないようになっている。また、上記クラッチ軸1の回転動力が第2クラッチギヤ3に伝達されているとき、クラッチ軸1の回転動力は、第1クラッチギヤ2に伝達しないようになっている。上記クラッチカップリング5は、第1クラッチギヤ2の噛合部12および第2クラッチギヤ3の噛合部13と係脱自在となっている。   As shown in FIG. 1, when the clutch coupling 5 moves to the left in FIG. 1, the rotational power of the clutch shaft 1 is transmitted through the clutch 4, the clutch coupling 5, and the meshing portion 12 to the first clutch gear. 2 is transmitted. On the other hand, when the clutch coupling 5 moves rightward in FIG. 1, the rotational power of the clutch shaft 1 is transmitted to the second clutch gear 3 via the clutch 4, the clutch coupling 5, and the meshing portion 13. It has become. When the rotational power of the clutch shaft 1 is transmitted to the first clutch gear 2, the rotational power of the clutch shaft 1 is not transmitted to the second clutch gear 3. Further, when the rotational power of the clutch shaft 1 is transmitted to the second clutch gear 3, the rotational power of the clutch shaft 1 is not transmitted to the first clutch gear 2. The clutch coupling 5 can be engaged with and disengaged from the meshing portion 12 of the first clutch gear 2 and the meshing portion 13 of the second clutch gear 3.

上記第1乃至第4円錐ころ軸受7,8,9,10の夫々は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に周方向に所定間隔に配置された円錐ころとを有する。各円錐ころ軸受の内輪は、その外周面の軸方向の両端に鍔部を有し、この二つの鍔部で円錐ころを軸方向に拘束するようになっている。各円錐ころ軸受7,8,9,10の各部材は、軸受鋼からなっている。また、各円錐ころ軸受7,8,9,10の内外輪と、各円錐ころとの接触部は、オイル等の潤滑剤により潤滑されている。上記第1および第2円錐ころ軸受7,8の各外輪の大端面(面積が大きい方の端面)は、第1クラッチギヤ2の段部21に当接している。また、上記第3および第4円錐ころ軸受9,10の各外輪の大端面(面積が大きい方の端面)は、第2クラッチギヤ3の段部26に当接している。上記第1円錐ころ軸受7と、第2円錐ころ軸受8は、各円錐ころの小端面が対向するように軸方向に間隔をおいて配置されており、第3円錐ころ軸受9と、第4円錐ころ軸受10は、各円錐ころの小端面が対向するように軸方向に間隔をおいて配置されている。   Each of the first to fourth tapered roller bearings 7, 8, 9, 10 includes an outer ring, an inner ring, and tapered rollers disposed at a predetermined interval in the circumferential direction between the outer ring and the inner ring. The inner ring of each tapered roller bearing has flanges at both ends in the axial direction of its outer peripheral surface, and the tapered rollers are restrained in the axial direction by these two flanges. Each member of each tapered roller bearing 7, 8, 9, 10 is made of bearing steel. Further, the contact portions between the inner and outer rings of the tapered roller bearings 7, 8, 9, 10 and the tapered rollers are lubricated with a lubricant such as oil. Large end surfaces (end surfaces having a larger area) of the outer rings of the first and second tapered roller bearings 7 and 8 are in contact with the step portion 21 of the first clutch gear 2. Further, the large end surfaces (end surfaces having a larger area) of the outer rings of the third and fourth tapered roller bearings 9 and 10 are in contact with the step portion 26 of the second clutch gear 3. The first tapered roller bearing 7 and the second tapered roller bearing 8 are spaced apart in the axial direction so that the small end faces of the tapered rollers are opposed to each other. The tapered roller bearings 10 are arranged at intervals in the axial direction so that the small end surfaces of the tapered rollers face each other.

上記第1円錐ころ軸受7と第2円錐ころ軸受8は、第1クラッチギヤ2のクラッチ接続時、すなわち、クラッチカップリング5の噛合部と第1クラッチギヤ2の噛合部12とが噛合し(図1参照)、クラッチ軸1と、クラッチ4と、クラッチカップリング5と、第1クラッチギヤ2とが同期回転している状態では、各内外輪の相対回転数がゼロの状態でギヤの伝達トルクによる荷重を受けながら回転するようになっている。一方、上記第1円錐ころ軸受7と第2円錐ころ軸受8は、クラッチの開放時、すなわち、クラッチ軸1と第1クラッチギヤ2とが噛合っていない状態では、各内外輪は、ギヤの伝達トルクによる荷重がない状態で高速相対回転するようになっている。   The first tapered roller bearing 7 and the second tapered roller bearing 8 are engaged when the clutch of the first clutch gear 2 is engaged, that is, the meshing portion of the clutch coupling 5 and the meshing portion 12 of the first clutch gear 2 ( In the state where the clutch shaft 1, the clutch 4, the clutch coupling 5, and the first clutch gear 2 are rotating synchronously, the transmission of the gear is performed with the relative rotational speeds of the inner and outer rings being zero. It rotates while receiving a load due to torque. On the other hand, when the clutch is released, that is, when the clutch shaft 1 and the first clutch gear 2 are not engaged with each other, the first and second tapered roller bearings 7 and 8 are connected to each other. High-speed relative rotation is performed without any load due to the transmission torque.

上記第3円錐ころ軸受9と第4円錐ころ軸受10は、第2クラッチギヤ3のクラッチ接続時、すなわち、クラッチカップリング5の噛合部13と第2クラッチギヤ3の噛合部13とが噛合し、クラッチ軸1と、クラッチ4と、クラッチカップリング5と、第2クラッチギヤ3とが同期回転している状態では、各内外輪の相対回転数がゼロの状態でギヤの伝達トルクによる荷重を受けながら回転するようになっている。一方、上記第3円錐ころ軸受9と第4円錐ころ軸受10は、クラッチの開放時、すなわち、クラッチ軸1と第2クラッチギヤ3とが噛合っていない状態(図1参照)では、各内外輪は、ギヤの伝達トルクによる荷重がない状態で高速相対回転するようになっている。   The third tapered roller bearing 9 and the fourth tapered roller bearing 10 are engaged when the clutch of the second clutch gear 3 is engaged, that is, the meshing portion 13 of the clutch coupling 5 and the meshing portion 13 of the second clutch gear 3 mesh. When the clutch shaft 1, the clutch 4, the clutch coupling 5, and the second clutch gear 3 are rotating synchronously, the load due to the transmission torque of the gear is applied when the relative rotational speed of each inner and outer ring is zero. It is designed to rotate while receiving. On the other hand, the third tapered roller bearing 9 and the fourth tapered roller bearing 10 are not connected to each other when the clutch is released, that is, when the clutch shaft 1 and the second clutch gear 3 are not engaged (see FIG. 1). The wheels are designed to rotate at a high speed without any load due to the transmission torque of the gear.

上記第1および第2円錐ころ軸受7,8の各外輪は、第1クラッチギヤ2の第1内周面20に隙間嵌めされており、第3および第4円錐ころ軸受9,10の各外輪は、第2クラッチギヤ3の第1内周面25に隙間嵌めされている。第1および第2円錐ころ軸受7,8の各外輪と第1クラッチギヤ2の第1内周面20との嵌合い隙間は、数十ミクロンであり、第3および第4円錐ころ軸受9,10の各外輪と第2クラッチギヤ3の第1内周面25との嵌合い隙間は、数十ミクロンである。   The outer rings of the first and second tapered roller bearings 7 and 8 are fitted into the first inner peripheral surface 20 of the first clutch gear 2 with a gap, and the outer rings of the third and fourth tapered roller bearings 9 and 10 are fitted. Is fitted into the first inner peripheral surface 25 of the second clutch gear 3. The fitting clearance between the outer rings of the first and second tapered roller bearings 7 and 8 and the first inner peripheral surface 20 of the first clutch gear 2 is several tens of microns, and the third and fourth tapered roller bearings 9 and 9 The fitting clearance between each outer ring 10 and the first inner peripheral surface 25 of the second clutch gear 3 is several tens of microns.

第1および第2円錐ころ軸受7,8の各外輪と、第1クラッチギヤ2との嵌合い隙間を、数十ミクロンに設定することにより、第1クラッチギヤ2の公転1回転に対して、第1および第2円錐ころ軸受7,8の各外輪が、第1クラッチギヤ2に対して約(数十ミクロン)×π程度だけ遅れて回転するようにしている。また、第3および第4円錐ころ軸受9,10の各外輪と、第2クラッチギヤ3との嵌合い隙間を、数十ミクロンに設定することにより、第2クラッチギヤ3の公転1回転に対して、第3および第4円錐ころ軸受9,10の各外輪が、第2クラッチギヤ3に対して約(数十ミクロン)×π程度だけ遅れて回転するようにしている。   By setting the fitting clearance between the outer rings of the first and second tapered roller bearings 7 and 8 and the first clutch gear 2 to several tens of microns, The outer rings of the first and second tapered roller bearings 7 and 8 rotate with a delay of about (several tens of microns) × π with respect to the first clutch gear 2. Further, by setting the fitting clearance between the outer rings of the third and fourth tapered roller bearings 9 and 10 and the second clutch gear 3 to several tens of microns, the revolution of the second clutch gear 3 with respect to one revolution. Thus, the outer rings of the third and fourth tapered roller bearings 9 and 10 rotate with a delay of about (several tens of microns) × π with respect to the second clutch gear 3.

図2は、第1クラッチギヤ周辺の詳細な軸方向の断面図であり、上記嵌合い隙間(誇張して描かれている)を示す図である。また、図3は、図2のBB線断面図であり、ラジアル荷重の方向と、嵌合い隙間(誇張して描かれている)とを示す図である。尚、図2および図3において、矢印Aで示す方向は、ラジアル荷重の方向を示している。   FIG. 2 is a detailed axial sectional view of the periphery of the first clutch gear, showing the fitting gap (exaggeratedly drawn). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2 and shows a radial load direction and a fitting gap (exaggeratedly drawn). 2 and 3, the direction indicated by the arrow A indicates the radial load direction.

図2および図3に示すように、各円錐ころ軸受7,8の外輪41,42が第1クラッチギヤ2の内周に隙間嵌めされていることに起因して、第1クラッチギヤ2と外輪41,42との間にはラジアル荷重がかかる方向の反対側に、隙間dが生じている。また、図3に示すように、段部に当接している外輪42の大端面には、径方向に延在する溝60が、周方向に略等間隔に複数個形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the first clutch gear 2 and the outer ring are caused by the outer rings 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 being fitted into the inner periphery of the first clutch gear 2. A gap d is formed between 41 and 42 on the side opposite to the direction in which the radial load is applied. Also, as shown in FIG. 3, a plurality of grooves 60 extending in the radial direction are formed at substantially equal intervals in the circumferential direction on the large end surface of the outer ring 42 that is in contact with the stepped portion.

本発明者は、上記構成の圧延機の増速機の耐久試験を行った。そして、上述のように、上記円錐ころ軸受の外輪をクラッチギヤに隙間嵌めした場合、上記円錐ころ軸受の外輪をクラッチギヤに、中間嵌めあるいは締まり嵌めした場合と比して、外輪の軌道面にフレッティングコロージョンができるまでの時間を、大幅に長くすることができることを確認した。また、内輪の軌道面にフレッティングコロージョンができるまでの時間も、中間嵌めあるいは締まり嵌めした場合と比して、長くできることを確認した。   The present inventor conducted a durability test on the speed increaser of the rolling mill having the above configuration. As described above, when the outer ring of the tapered roller bearing is fitted into the clutch gear with a gap, the outer ring of the tapered roller bearing is placed on the raceway surface of the outer ring as compared with the case where the outer ring of the tapered roller bearing is fitted into the clutch gear. It was confirmed that the time required for fretting corrosion can be greatly increased. In addition, it was confirmed that the time required for fretting corrosion to be formed on the raceway surface of the inner ring can be increased as compared with the case of intermediate fitting or interference fitting.

上記実施形態の増速機によれば、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42が、第1クラッチギヤ2の内周面にすきま嵌めされているから、クラッチ軸1と、第1クラッチギヤ2が連結されて、クラッチ軸1と、第1クラッチギヤ2が同期回転している状態において、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42が第1クラッチギヤに対して非常に小さい角速度で公転運動することになる。したがって、円錐ころ軸受7,8の各円錐ころが、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42の第1クラッチギヤ2に対する公転に起因して、各内外輪の軌道面、特に、各外輪41,42の軌道面に対して相対運動することになるから、円錐ころ軸受7,8の各円錐ころが、第1クラッチギヤ2がクラッチ軸1と同期回転しているときに、各内外輪の軌道面の同じ位置に存在することがなくて、各内外輪の同じ位置を中心とする繰り返し荷重を負荷することがない。したがって、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42や各内輪の軌道面にフレッティングコロージョンが発生することがないので、円錐ころ軸受7,8の寿命を格段に長くすることができて、従来に比して増速機の寿命が格段に長くなる(このことは、円錐ころ軸受9,10についても、同様に成立する)。   According to the speed increaser of the above embodiment, since the outer rings 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 are loosely fitted to the inner peripheral surface of the first clutch gear 2, the clutch shaft 1 and the first clutch In the state where the gear 2 is connected and the clutch shaft 1 and the first clutch gear 2 are rotating synchronously, the outer rings 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 have a very small angular velocity with respect to the first clutch gear. Will revolve around. Therefore, the tapered rollers of the tapered roller bearings 7 and 8 are caused by the revolution of the outer rings 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 with respect to the first clutch gear 2, and particularly the raceway surfaces of the inner and outer rings, particularly the outer rings. 41 and 42, the tapered rollers of the tapered roller bearings 7 and 8 can move relative to the inner and outer rings when the first clutch gear 2 rotates synchronously with the clutch shaft 1. Are not present at the same position on the raceway surface, and a repetitive load around the same position of each inner and outer ring is not applied. Therefore, since the fretting corrosion does not occur on the outer races 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 and the raceway surfaces of the inner races, the service life of the tapered roller bearings 7 and 8 can be significantly increased. The life of the speed increaser is remarkably longer than before (this is also true for the tapered roller bearings 9 and 10).

また、上記実施形態の増速機によれば、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42の大端面が、第1クラッチギヤ2の段部21に当接しているから、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42が第1内周面20に対して隙間嵌めされているにも拘わらず、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42が軸方向の段部側に移動することを防止できる。すなわち、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42の大端面が、第1クラッチギヤ2の段部21に当接しているから、円錐ころ軸受7,8の各外輪41,42が、第1クラッチギヤ2に対して相対回転しても、円錐ころ軸受7,8の各内輪の大端面に圧力をかけて、円錐ころ軸受に所定の初期予圧を与えておくことによって、円錐ころ軸受7,8が、軸方向に移動することを防止できる。したがって、円錐ころ軸受7,8で、クラッチ軸1を、第1クラッチギヤ2に対して、安定かつ回動自在に支持することができる(このことは、円錐ころ軸受9,10についても、同様に成立する)。   Further, according to the speed increaser of the above embodiment, the large end surfaces of the outer rings 41 and 42 of the tapered roller bearings 7 and 8 are in contact with the stepped portion 21 of the first clutch gear 2. The outer rings 41, 42 of the tapered roller bearings 7, 8 move toward the axial step portion even though the outer rings 41, 8 of the, 8 are fitted with clearances with respect to the first inner peripheral surface 20. Can be prevented. That is, since the large end surfaces of the outer rings 41, 42 of the tapered roller bearings 7, 8 are in contact with the stepped portion 21 of the first clutch gear 2, the outer rings 41, 42 of the tapered roller bearings 7, 8 are Even when the rotation relative to the clutch gear 2 is applied, pressure is applied to the large end surfaces of the inner rings of the tapered roller bearings 7 and 8 to give a predetermined initial preload to the tapered roller bearing 7. , 8 can be prevented from moving in the axial direction. Therefore, the tapered roller bearings 7 and 8 can support the clutch shaft 1 with respect to the first clutch gear 2 in a stable and rotatable manner (this applies to the tapered roller bearings 9 and 10 as well. Established).

また、上記実施形態の増速機によれば、円錐ころ軸受8の外輪42における段部21に当接している大端面に、径方向に延在する溝60を形成しているから、潤滑剤を遠心力によってこの溝60に円滑に導入できる。したがって、外輪42が第1クラッチギヤ2に対して遅れて回転して、外輪42の大端面が段部21に対して周方向に摺動したとしても、上記大端面および段部21に焼付きが発生することを防止することができる。   Moreover, according to the speed increaser of the said embodiment, since the groove | channel 60 extended in radial direction is formed in the large end surface which is contact | abutting to the step part 21 in the outer ring | wheel 42 of the tapered roller bearing 8, lubricant. Can be smoothly introduced into the groove 60 by centrifugal force. Therefore, even if the outer ring 42 rotates with respect to the first clutch gear 2 and the large end surface of the outer ring 42 slides in the circumferential direction with respect to the step portion 21, the outer ring 42 is seized on the large end surface and the step portion 21. Can be prevented.

尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、回転体としてのクラッチギヤ2と、回転軸としてのクラッチ軸1との間に、円錐ころ軸受を配置したが、この発明では、回転体と、回転軸との間に、玉軸受や円筒ころ軸受等、円錐ころ軸受以外の転がり軸受を配置しても良い。   In the rolling bearing device of the above embodiment, the tapered roller bearing is disposed between the clutch gear 2 as the rotating body and the clutch shaft 1 as the rotating shaft. However, in the present invention, the rotating body and the rotating shaft are arranged. Between them, a rolling bearing other than the tapered roller bearing such as a ball bearing or a cylindrical roller bearing may be disposed.

尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、円錐ころ軸受の各部材を軸受鋼としたが、この発明では、軸受鋼に限定されるものではなく、例えば、はだ焼鋼や高速度工具鋼を用いてもよい。   In the rolling bearing device of the above embodiment, each member of the tapered roller bearing is a bearing steel. However, in the present invention, the invention is not limited to the bearing steel. For example, case hardened steel or high-speed tool steel is used. It may be used.

本発明の転がり軸受装置の一実施形態の圧延機の増速機の軸方向の断面図である。It is sectional drawing of the axial direction of the speed up gear of the rolling mill of one Embodiment of the rolling bearing apparatus of this invention. 上記増速機の第1クラッチギヤ周辺の詳細な軸方向の断面図である。FIG. 3 is a detailed axial sectional view around the first clutch gear of the speed increaser. 図2のAA線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 クラッチ軸
2 第1クラッチギヤ
3 第2クラッチギヤ
4 クラッチ
5 クラッチカップリング
7 第1円錐ころ軸受
8 第2円錐ころ軸受
9 第3円錐ころ軸受
10 第4円錐ころ軸受
12,13 噛合部
20,25 第1円筒面
21,26 段部
22,27 第2円筒部
60 溝
d 隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clutch shaft 2 1st clutch gear 3 2nd clutch gear 4 Clutch 5 Clutch coupling 7 1st tapered roller bearing 8 2nd tapered roller bearing 9 3rd tapered roller bearing 10 4th tapered roller bearing 12,13 Mating part 20, 25 First cylindrical surface 21, 26 Stepped portion 22, 27 Second cylindrical portion 60 Groove d Clearance

Claims (2)

回転軸と、
上記回転軸の径方向の外方に位置する環状の回転体と、
上記回転軸の外周面に固定された内輪と、上記回転体の内周面にすきま嵌めされた外輪と、上記外輪と上記内輪との間に配置された転動体とを有する転がり軸受と、
上記回転軸と上記回転体とを連結することによって、上記回転軸と上記回転体とを同期回転させて上記回転軸の動力を上記回転体に伝達する一方、上記回転軸と上記回転体とを切り離すことによって、上記回転軸の動力が上記回転体に伝達しないようにする断続装置と
を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
A rotation axis;
An annular rotating body located radially outward of the rotating shaft;
A rolling bearing having an inner ring fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft, an outer ring fitted to the inner peripheral surface of the rotating body, and a rolling element disposed between the outer ring and the inner ring;
By connecting the rotating shaft and the rotating body, the rotating shaft and the rotating body are synchronously rotated to transmit the power of the rotating shaft to the rotating body, while the rotating shaft and the rotating body are connected to each other. A rolling bearing device comprising: an intermittent device that prevents the power of the rotating shaft from being transmitted to the rotating body by being separated.
請求項1に記載の転がり軸受装置において、
上記回転体は、第1内周面と、この第1内周面に段部を介して連なると共に、上記第1内周面よりも内径が小さい第2内周面とを有し、
上記外輪の軸方向の一方の端面の少なくとも一部は、上記回転体の上記段部に当接しており、
上記外輪の上記端面には、上記回転軸の径方向に略延在する溝が形成されていることを特徴とする転がり軸受装置。
The rolling bearing device according to claim 1,
The rotating body has a first inner peripheral surface and a second inner peripheral surface that is continuous with the first inner peripheral surface via a step portion and has an inner diameter smaller than that of the first inner peripheral surface.
At least a part of one end surface in the axial direction of the outer ring is in contact with the stepped portion of the rotating body,
A rolling bearing device, wherein a groove extending substantially in a radial direction of the rotating shaft is formed on the end face of the outer ring.
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