JP2010094784A - 軸受用油圧ナットおよびそれを用いた転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】軸受を軸へ取り付けたり取り外したりする際の作業性に優れた軸受用油圧ナットを提供することである。
【解決手段】ナット本体１に、その凹部１ａの底面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部４ａを有する孔４を設け、この貫通孔４に他端側から頭部付きのボルト５を挿入して、このボルト５の先端部をプランジャ２にねじ結合させるとともに、頭部を貫通孔４の大径孔部４ａに収容し、ボルト５の頭部が貫通孔４の途中でプランジャ２側への移動を規制された状態で、ボルト５をプランジャ２にねじ込む方向に回転させることにより、ナット本体１から押し出されたプランジャ２を初期位置に引き戻せるようにした。これにより、軸受の軸への取り付けや取り外しの際にプランジャ２を引き戻すための治具等が不要となり、作業効率を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、テーパ穴軸受の軸への取り付けや取り外しの際に用いられる軸受用油圧ナットと、それを用いた転がり軸受ユニットに関する。

内輪の内周面がテーパ状に形成された転がり軸受（テーパ穴軸受）を軸に取り付けたり軸から取り外したりするときには、軸受用油圧ナットを用いることが多い（例えば、特許文献１参照。）。この軸受用油圧ナットを用いた転がり軸受ユニットの使用状態の一例を図７に示す。この例では、軸受用油圧ナット５１と、取外しスリーブ５２と、ロックナット５３と、テーパ穴軸受５４とからなる転がり軸受ユニットを、軸５５に取り付けて使用している。軸受用油圧ナット５１は、一端面に断面コの字形の環状凹部５６ａが形成されたナット本体５６と、このナット本体５６の環状凹部５６ａに軸方向に摺動可能に嵌め込まれた環状のプランジャ５７とからなり、ナット本体５６が取外しスリーブ５２のおねじ部５２ａにねじ結合するようになっている。
実開平５−２８７４号公報

この軸受用油圧ナット５１を用いた軸受取付作業は、まず、軸５５と軸受５４との間に取外しスリーブ５２のテーパ部５２ｂを挿入し、この取外しスリーブ５２のおねじ部５２ａに油圧ナット５１をねじ結合させる。そして、ロックナット５３を軸５５の端部に形成されたおねじ部５５ａにねじ結合させ、油圧ナット５１のプランジャ５７に当接するまでねじ込んでおく。この状態で、油圧ナット５１のナット本体５６の給油口５６ｂに油圧ポンプ（図示省略）からの配管を接続し、ナット本体５６の凹部５６ａの底面とプランジャ５７との間の空間に圧油を注入することにより、プランジャ５７をナット本体５６から押し出す。このとき、プランジャ５７は軸５５に固定されたロックナット５３に当接しているので、ナット本体５６の方が取外しスリーブ５２と一体に軸受５４側へ移動し、取外しスリーブ５２のテーパ部５２ｂが軸５５と軸受５４との間に圧入される。最後に、ロックナット５３を一旦取り外して油圧ナット５１を取り外した後、再びロックナット５３を軸５５のおねじ部５５ａにねじ結合させ、取外しスリーブ５２の抜け止めとする。

また、軸受５４を軸５５から取り外すときには、まず、ロックナット５３を取り外し、油圧ナット５１を取付時と逆向きにして（プランジャ５７を軸受５４に向けて）取外しスリーブ５２のおねじ部５２ａにねじ結合させ、プランジャ５７を軸受５４に当接させる。この状態で、取付時と同様に油圧ナット５１内の空間に圧油を注入することにより、プランジャ５７を押し出して、ナット本体５６と取外しスリーブ５２とを一体に軸５５端側へ移動させ、軸受５４から取外しスリーブ５２を分離する。

なお、上述した例では軸受用油圧ナットを取外しスリーブにねじ結合させたが、取外しスリーブやロックナットを用いずに、油圧ナットを軸端のおねじ部やアダプタスリーブのおねじ部にねじ結合させて軸受の取り付けおよび取り外しを行う方法もある。これらの方法では、油圧ナットの向きやプランジャを当接させる部材が上述した例と異なるが、油圧ナットに注入された圧油がプランジャを押し出す力を利用している点は同じである。

ところで、上記のような軸受用油圧ナットは、プランジャが初期位置にある状態で軸受および軸に対してセットする（スリーブや軸のおねじ部にねじ結合させる）必要がある。ここで、プランジャの初期位置とは、プランジャの押し出し後の位置との間で必要なプランジャ移動量を確保できる所定位置のことをいう。

しかしながら、油圧ナット自体には押し出されたプランジャを初期位置に戻す機構がないので、通常は、油圧ナットを使用する直前または使用した直後に治具等を用いてプランジャを初期位置に戻しており、これが軸受の取り付けや取り外しの作業効率を低下させる一因となっている。

本発明の課題は、軸受を軸へ取り付けたり取り外したりする際の作業性に優れた軸受用油圧ナットとそれを用いた転がり軸受ユニットを提供することである。

上記の課題を解決するため、本発明は、一端面に断面コの字形の環状凹部が形成されたナット本体と、このナット本体の環状凹部に軸方向に摺動可能に嵌め込まれた環状のプランジャとからなり、軸受の軸への取り付けおよび取り外しの際に、前記プランジャが初期位置にある状態で軸受および軸に対してセットされ、前記ナット本体の凹部の底面とプランジャとの間の空間に圧油を注入することにより、前記プランジャをナット本体から押し出すようにした軸受用油圧ナットにおいて、前記圧油が排出されたときに前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段を設けた。

すなわち、油圧ナット内の空間から圧油が排出されたときにナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段を設けることにより、軸受の軸への取り付けおよび取り外しの際に、プランジャを初期位置に戻す作業を、治具等を用いず従来よりも簡単に行えるようにしたのである。

前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段としては、前記ナット本体に、前記凹部の底面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部を有する孔を設け、この貫通孔に他端側から頭部付きのボルトを挿入して、このボルトの先端部を前記プランジャにねじ結合させるとともに、頭部を前記貫通孔の大径孔部に収容し、前記ボルトの頭部が貫通孔の途中でプランジャ側への移動を規制された状態で、前記ボルトをプランジャにねじ込む方向に回転させることにより、前記プランジャをボルト側へ引き寄せるものを採用することができる。

あるいは、前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す別の手段として、前記ナット本体に、その一端面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部を有する孔を設け、この貫通孔に他端側から頭部付きのボルトを挿入して、このボルトの先端部を前記プランジャの一端部から張り出すフランジにねじ結合させるとともに、頭部を前記貫通孔の大径孔部に収容し、前記ボルトの頭部と貫通孔の途中の段差面との間に弾性体を配して、前記プランジャがボルトと一体に押し出されるときに前記弾性体が圧縮され、その弾性復元力により前記ボルトを介してプランジャが引き戻されるようにしたものを採用することもできる。この場合、前記プランジャのフランジを、プランジャの一端部の外周に形成された環状溝に嵌め込まれる側板で形成してもよい。

また、前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す別の手段として、前記ナット本体に、その外周面から前記凹部の側面まで径方向に貫通し少なくとも一部にめねじ部を有する孔を設けるとともに、前記プランジャの外周面にナット本体から遠ざかるにつれて軸心に近づく傾斜面を形成し、前記ナット本体の貫通孔に外周側からボルトをねじ込んで、このボルトの先端で前記プランジャの傾斜面を押圧することにより、前記プランジャをナット本体の凹部に押し込むものを採用することもできる。この場合、前記ナット本体の貫通孔にねじ込んだボルトとプランジャとの間に、前記ボルトの先端部に接合され、前記プランジャの傾斜面と係合する押圧面を有する押圧部材を介在させれば、プランジャをよりスムーズにナット本体に押し込むことができる。

そして、本発明の転がり軸受ユニットは、上記構成の軸受用油圧ナットを組み込んだものである。

本発明の軸受用油圧ナットは、上述したように、油圧ナット内の空間から圧油が排出されたときにナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段を設けたものであるから、プランジャを初期位置に戻す作業を従来よりも簡単に行え、軸受の軸への取り付けや取り外しの際の作業効率を向上させることができる。従って、この軸受用油圧ナットを組み込んだ本発明の転がり軸受ユニットは、軸への取り付けや取り外しが容易で使いやすいものとなる。

以下、図１乃至図６に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この転がり軸受ユニットは、図１に示すように、軸受用油圧ナット２１と、取外しスリーブ２２と、ロックナット２３と、転がり軸受（テーパ穴軸受）２４とからなり、軸２５端のおねじ部２５ａを利用して軸２５に取り付けられる。その油圧ナット２１以外の部材の構成は、前記図７に示した従来のものと同じである。

前記油圧ナット２１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、一端面に断面コの字形の環状凹部１ａが形成されたナット本体１と、このナット本体１の環状凹部１ａに軸方向に摺動可能に嵌め込まれた環状のプランジャ２とで基本的に構成されている。プランジャ２の内周面および外周面に形成された環状溝には、それぞれナット本体１との間をシールするＯリング３が嵌め込まれている。

前記ナット本体１は、その凹部１ａの底面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部４ａを有する孔４が設けられており、この貫通孔４に他端側から頭部付きのボルト５が挿入されている。そのボルト５は、先端部がプランジャ２にねじ結合し、頭部が貫通孔４の大径孔部４ａに収容されている。また、貫通孔４の大径孔部４ａには断面コの字形の環状溝４ｂが形成されており、この環状溝４ｂの底面にボルト５頭部の外周溝に嵌め込まれたＣ形リング６が摺接している。これにより、ボルト５が環状溝４ｂの幅の範囲内で軸方向に摺動可能となっている。一方、貫通孔４の小径孔部に形成された環状溝には、ボルト５との間をシールするＯリング７が嵌め込まれている。

この油圧ナット２１の使用方法は、まず、前述した従来のものと同じく、プランジャ２が初期位置にある状態（図２（ｃ）参照）で、図示省略した軸受および軸に対してセットしておく。そして、ナット本体１の給油口１ｂ（図１参照）に油圧ポンプ（図示省略）からの配管を接続し、ナット本体１の凹部１ａの底面とプランジャ２との間の空間に圧油を注入して、図２（ａ）に示すようにプランジャ２をナット本体１から押し出す。このとき、プランジャ２は、プランジャ２にねじ結合したボルト５が摺動可能範囲の一端に達するまで押し出される。これにより、前述のように軸受の軸への取り付けあるいは軸からの取り外しが行われる。

そして、上記のようにして軸受の取り付けあるいは取り外しが完了した後、油圧ナット２１内の空間から圧油を排出し、図２（ａ）の状態でボルト５をプランジャ２にねじ込む方向に回転させる。このときにはボルト５の頭部に嵌め込まれたＣ形リング６がナット本体１の大径孔部４ａに形成された環状溝４ｂの一側壁に当接しており、ボルト５はプランジャ２側への移動を規制されているので、ボルト５を回転させることにより、図２（ｂ）に示すように、プランジャ２をボルト５側へ引き寄せて初期位置に戻すことができる。

最後に、図２（ｂ）の状態でボルト５を緩めることにより、図２（ｃ）に示すように、ボルト５を摺動可能範囲の他端に達するまで（Ｃ形リング６が環状溝４ｂの他側壁に当接するまで）引き出して、次回使用時にプランジャ２をボルト５と一体に押し出せるようにしておく。

この油圧ナット２１は、上記の構成であり、ナット本体１とプランジャ２との間に設けたボルト５を回すだけで、ナット本体１から押し出されたプランジャ２を初期位置に引き戻すことができるので、軸受の軸への取り付けや取り外しの際にプランジャ引き戻し用の治具等を必要とせず作業効率を向上させることができる。

図３は第２の実施形態を示す。この実施形態では、第１実施形態のナット本体１の貫通孔４の代わりに、ナット本体１の一端面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に段付きの大径孔部８ａを有する孔８を設けている。そして、この貫通孔８に他端側からコイルばね９と頭部付きのボルト１０を挿入して、このボルト１０の先端部をプランジャ２の一端部から張り出すフランジ１１にねじ結合させ、コイルばね９とボルト１０頭部とを貫通孔８の大径孔部８ａに収容している。また、ボルト１０の胴部には、ボルト１０頭部とコイルばね９に挟まれる位置に、大径孔部８ａの出口部内周に摺接するリング１２が通されており、ボルト１０が大径孔部８ａの途中の段差面でプランジャ２側への移動を規制されることにより、プランジャ２が抜け止めされるようになっている。その他の部分の構成は第１実施形態と同じである。

この軸受用油圧ナットでは、図３（ａ）に示すように、ナット本体１の凹部１ａの底面とプランジャ２との間の空間に圧油を注入したときに、プランジャ２がボルト１０と一体にナット本体１から押し出されると同時に、コイルばね９がボルト１０頭部に押圧されるリング１２とナット本体１の貫通孔８の一端側の段差面との間で圧縮される。そして、図３（ｂ）に示すように、油圧ナット内の空間から圧油を排出すると、圧縮されていたコイルばね９がその弾性復元力によりリング１２およびボルト１０を他端側へ押圧し、ボルト１０を介してプランジャ２を初期位置に引き戻すことができる。従って、第１実施形態の油圧ナット２１と同様、プランジャ引き戻し用の治具等が不要で、軸受の取付作業および取外作業の効率を向上させることができる。

なお、上記第２実施形態では、コイルばね９を他の弾性体に代えることもできるし、ボルト１０を頭部付きのピンに代え、その先端部をプランジャ２のフランジ１１に溶接等により接合するようにしてもよい。また、図４に示すように、プランジャ２のフランジを、プランジャ２の一端部の外周に形成された環状溝２ａに嵌め込まれる側板１３で形成してもよい。

図５は第３の実施形態を示す。この実施形態では、第１実施形態のナット本体１の貫通孔４の代わりに、ナット本体１の外周面から凹部１ａの側面まで径方向に貫通し凹部１ａ側にめねじ部を有する段付きの孔１４を設けている。そして、この貫通孔１４に外周側からボルト１５をねじ込んで、その先端部をナット本体１の凹部１ａの側面から突出させ、頭部を貫通孔１４の大径孔部１４ａに収容している。また、プランジャ２の外周面には一端側で小径となるテーパ面２ｂを形成し、このテーパ面２ｂにボルト１５の先端が当接するようにしている。その他の部分の構成は第１実施形態と同じである。

この軸受用油圧ナットでは、図５（ａ）に示すように、ボルト１５の先端を所定位置まで突出させた状態で、ナット本体１の凹部１ａの底面とプランジャ２との間の空間に圧油を注入すると、プランジャ２がナット本体１から押し出され、そのテーパ面２ｂがボルト１５先端に当接することにより抜け止めされる。そして、図５（ｂ）に示すように、油圧ナット内の空間から圧油を排出した後、ボルト１５をさらにねじ込んで、その先端でプランジャ２のテーパ面２ｂを押圧することにより、プランジャ２をナット本体１の凹部１ａに押し込んで初期位置に引き戻すことができる。その後、図示は省略するが、ボルト１５を緩めて図５（ａ）の位置まで後退させ、次回使用時にプランジャ２を押し出せるようにしておけばよい。従って、この実施形態でも、第１および第２実施形態と同じく、プランジャ引き戻し用の治具等を不要とすることができる。

なお、上記第３実施形態では、プランジャ２をテーパ面２ｂでボルト１５先端と当接するようにしたが、ボルト１５先端と当接する面は、必ずしも全周に形成する必要はなく、ナット本体１から遠ざかるにつれて軸心に近づく傾斜面であればよい。また、図６に示すように、ボルト１５とプランジャ２との間に、ボルト１５の先端部にねじ結合し、プランジャ２のテーパ面（傾斜面）２ｂと係合する押圧面１６ａを有する押圧部材１６を介在させてもよい。このようにすれば、プランジャ２をよりスムーズにナット本体１に押し込むことができる。

第１実施形態の油圧ナットを用いた転がり軸受ユニットの正面断面図 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１の油圧ナットの構造および使用方法を説明する要部の正面断面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ第２実施形態の油圧ナットの構造および使用方法を説明する要部の正面断面図 図２のプランジャのフランジの変形例を示す要部の正面断面図 （ａ）、（ｂ）は、それぞれ第３実施形態の油圧ナットの構造および使用方法を説明する要部の正面断面図 図４のプランジャとボルトの当接部の変形例を示す要部の正面断面図 従来の油圧ナットを用いた転がり軸受ユニットの正面断面図

符号の説明

１ ナット本体
１ａ 凹部
１ｂ 給油口
２ プランジャ
２ａ 環状溝
２ｂ テーパ面
４、８、１４ 貫通孔
４ａ、８ａ、１４ａ 大径孔部
４ｂ 環状溝
５、１０、１５ ボルト
６ Ｃ形リング
９ コイルばね
１１ フランジ
１２ リング
１３ 側板
１６ 押圧部材
１６ａ 押圧面
２１ 油圧ナット
２２ 取外しスリーブ
２３ ロックナット
２４ 転がり軸受（テーパ穴軸受）
２５ 軸

Claims (7)

1. 一端面に断面コの字形の環状凹部が形成されたナット本体と、このナット本体の環状凹部に軸方向に摺動可能に嵌め込まれた環状のプランジャとからなり、軸受の軸への取り付けおよび取り外しの際に、前記プランジャが初期位置にある状態で軸受および軸に対してセットされ、前記ナット本体の凹部の底面とプランジャとの間の空間に圧油を注入することにより、前記プランジャをナット本体から押し出すようにした軸受用油圧ナットにおいて、前記圧油が排出されたときに前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段を設けたことを特徴とする軸受用油圧ナット。
2. 前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段が、前記ナット本体に、前記凹部の底面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部を有する孔を設け、この貫通孔に他端側から頭部付きのボルトを挿入して、このボルトの先端部を前記プランジャにねじ結合させるとともに、頭部を前記貫通孔の大径孔部に収容し、前記ボルトの頭部が貫通孔の途中でプランジャ側への移動を規制された状態で、前記ボルトをプランジャにねじ込む方向に回転させることにより、前記プランジャをボルト側へ引き寄せるものであることを特徴とする請求項１に記載の軸受用油圧ナット。
3. 前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段が、前記ナット本体に、その一端面から他端面まで軸方向に貫通し他端側に大径孔部を有する孔を設け、この貫通孔に他端側から頭部付きのボルトを挿入して、このボルトの先端部を前記プランジャの一端部から張り出すフランジにねじ結合させるとともに、頭部を前記貫通孔の大径孔部に収容し、前記ボルトの頭部と貫通孔の途中の段差面との間に弾性体を配して、前記プランジャがボルトと一体に押し出されるときに前記弾性体が圧縮され、その弾性復元力により前記ボルトを介してプランジャが引き戻されるようにしたものであることを特徴とする請求項１に記載の軸受用油圧ナット。
4. 前記プランジャのフランジを、プランジャの一端部の外周に形成された環状溝に嵌め込まれる側板で形成したことを特徴とする請求項３に記載の軸受用油圧ナット。
5. 前記ナット本体から押し出されたプランジャを初期位置に引き戻す手段が、前記ナット本体に、その外周面から前記凹部の側面まで径方向に貫通し少なくとも一部にめねじ部を有する孔を設けるとともに、前記プランジャの外周面にナット本体から遠ざかるにつれて軸心に近づく傾斜面を形成し、前記ナット本体の貫通孔に外周側からボルトをねじ込んで、このボルトの先端で前記プランジャの傾斜面を押圧することにより、前記プランジャをナット本体の凹部に押し込むものであることを特徴とする請求項１に記載の軸受用油圧ナット。
6. 前記ナット本体の貫通孔にねじ込んだボルトとプランジャとの間に、前記ボルトの先端部に接合され、前記プランジャの傾斜面と係合する押圧面を有する押圧部材を介在させたことを特徴とする請求項５に記載の軸受用油圧ナット。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の軸受用油圧ナットを用いた転がり軸受ユニット。

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