JP2013144996A - ピンタイプ保持器及びころ軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】製品の歩留まりを向上させることができるピンタイプ保持器及びころ軸受を提供する。
【解決手段】ピン型保持器５は、円筒ころ４の軸心と同心に当該円筒ころ４を貫通するピン１３と、ピン１３の一端部が螺合される第１円環部１１と、ピン１３の他端部１３ｂが挿通される挿通孔１２ａを有する第２円環部１２とを備えている。第２円環部１２の挿通孔１２ａには金属製の外側リング部材１４が内嵌され、外側リング部材１４の径方向内方にピン１３の他端部１３ｂに外嵌される金属製の内側リング部材１５が配置されている。外側リング部材１４と内側リング部材１５との間には、内側リング部材１５の軸心Ｄを外側リング部材１４の軸心Ｃに対して弾性変形により偏心させる軟質合成樹脂製の中間リング部材１６が圧入されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピンタイプ保持器及びころ軸受に関する。

従来、大型のころ軸受には、内外輪間を転動する複数のころを円周方向に沿って所定間隔毎に保持する保持器として、ころ数を増加して軸受の負荷容量を高くすることができるピンタイプ保持器が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたピンタイプ保持器は、軸方向に離間して配置された一対の円環部（環状側板）と、各ころ（転動体）の軸方向に貫通する貫通孔に挿通されたピンとによって構成されている。ピンの一端部は一方の円環部にネジ止めにより固定されている。また、ピンの他端部は、当該ピンがその軸心回りに回転するのを防止するために、他方の円環部に形成された挿通孔に挿通された状態で、溶接により他方の円環部に固定されている。

特開２０００−３５０４６号公報

前記ピンタイプ保持器にあっては、ピンの他端部は溶接により円環部に固定されるため、その溶接の熱により円環部が変形したり変色したりする場合がある。この場合、ピンタイプ保持器の品質が劣化し、製品の歩留まりが低下するという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、製品の歩留まりを向上させることができるピンタイプ保持器及びころ軸受を提供することを目的とする。

（１）本発明のピンタイプ保持器は、ころの軸心と同心に当該ころを貫通するピンと、前記ピンの一端部が螺合される第１円環部と、前記ピンの他端部が挿通される挿通孔を有する第２円環部と、を備えたピンタイプ保持器であって、前記第２円環部の挿通孔に内嵌される金属製の外側リング部材と、前記外側リング部材の径方向内方に配置されるとともに前記ピンの他端部に外嵌される金属製の内側リング部材と、前記外側リング部材と内側リング部材との間に圧入され、前記内側リング部材の軸心を前記外側リング部材の軸心に対して弾性変形により偏心させる軟質合成樹脂製の中間リング部材と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、ピンの一端部は一方の円環部に螺合して固定されるとともに、ピンの他端部は内側リング部材、中間リング部材及び外側リング部材を介して他方の円環部の挿通孔に圧入固定される。その際、内側リング部材の軸心は、中間リング部材の弾性変形によって外側リング部材の軸心に対して偏心するため、外側リング部材及び内側リング部材は、それぞれ異なる軸心上に配置される。このため、ピンがその軸心回りに回転しようとしても、外側リング部材及び内側リング部材はそれぞれ異なる軸心回りに回転しようとして互いの回転を規制し合うので、ピンがその軸心回りに回転するのを規制することができる。これにより、ピンの端部を溶接することなくその回転を規制した状態で円環部に固定することができるため、円環部が溶接の熱によって変形したり変色したりするのを防止することができる。この結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

（２）前記ピンタイプ保持器において、前記第１円環部は、前記ピンの一端部が螺合されるネジ孔を有し、前記第２円環部の挿通孔は、前記ネジ孔の軸心に対して偏心している軸心を有し、前記中間リング部材は、その弾性変形により前記内側リング部材の軸心を前記ネジ孔の軸心上に配置させることが好ましい。
この場合、内側リング部材の軸心は、中間リング部材の弾性変形によってネジ孔の軸心上に配置されるため、ピンの一端部をネジ孔に螺合するとともに、ピンの他端部に内側リング部材を外嵌することによって、ピンの両端部を同一軸心上に配置することができる。これにより、円筒ころをピンの軸心回りに円滑に回転させることができる。

（３）前記ピンタイプ保持器において、前記外側リング部材は、前記内側リング部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有することが好ましい。この場合、外側リング部材が熱膨張することによって外側リング部材の外周面と挿入孔の内周面との面圧を高めることができるため、高温環境下において外側リング部材が挿入孔から抜け出るのを効果的に抑制することができる。また、内側リング部材の熱膨張係数は外側リング部材の熱膨張係数よりも小さいため、内側リング部材が熱膨張してもその内周面とピンの外周面との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、高温環境下において内側リング部材がピンから抜け出るのを効果的に抑制することができる。

（４）他の観点からみた本発明のころ軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面及び前記内輪に形成された内軌道面を転動する複数のころと、上記（１）〜（３）のいずれか一に記載のピンタイプ保持器とを備えていることを特徴とする。本発明によれば、上述したピンタイプ保持器と同様の作用効果を奏する。

本発明のピンタイプ保持器によれば、製品の歩留まりを向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るピンタイプ保持器を備えたころ軸受を示す断面図である。 上記ピンタイプ保持器の要部拡大断面図である。

次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るピンタイプ保持器を備えたころ軸受を示す断面図である。図１において、ころ軸受１は、円筒ころ軸受からなり、外輪２と、外輪２と同一軸心上に配置された内輪３と、外輪２と内輪３との間に転動可能に配置された複数の円筒ころ４と、各円筒ころ４を円周方向に沿って所定間隔に保持するためのピンタイプ保持器５とから構成されている。

外輪２は、内周に形成された外軌道面２ａと、この外軌道面２ａの軸方向両側において径方向内方に突出して形成された鍔部２ｂとを有している。内輪３の外周には、外輪２の外軌道面２ａと対向する内軌道面３ａが形成されており、前記外軌道面２ａと内軌道面３ａとの間に、円筒ころ４が転動可能に配置されている。円筒ころ４には、その軸心に沿って貫通する貫通孔４ａが形成されている。

ピンタイプ保持器５は、各円筒ころ４の軸心と同心に各円筒ころ４を貫通する複数のピン１３と、円筒ころ４の軸方向両側に配置された第１円環部１１及び第２円環部１２とを備えている。第１円環部１１は、金属（例えば機械構造用炭素鋼）により円環状に形成されており、円周方向に所定間隔をあけて形成された複数のネジ孔１１ａを有している。ピン１３は、円筒ころ４の貫通孔４ａに挿通されて円筒ころ４を回転自在に支持しており、その一端部（図１の右端部）にはネジ軸１３ａが形成されている。このネジ軸１３ａは、第１円環部１１のネジ孔１１ａに螺合されている。

図２は、ピンタイプ保持器５の要部拡大断面図である。図２において、第２円環部１２は、金属（例えば機械構造用炭素鋼）により円環状に形成されている。第２円環部１２には、各ピン１３の他端部１３ｂが挿通される複数の挿通孔１２ａが円周方向に所定間隔をあけて形成されている。挿通孔１２ａは第２円環部１２の軸方向に貫通して形成されており、挿通孔１２ａの軸心Ｂは、その挿通孔１２ａに対応する第１円環部１１のネジ孔１１ａの軸心Ａに対して偏心している。

ピンタイプ保持器５は、ピン１３の他端部１３ｂを第２円環部１２の挿通孔１２ａに圧入固定するための外側リング部材１４、内側リング部材１５及び中間リング部材１６をさらに備えている。外側リング部材１４は、金属製（例えば機械構造用炭素鋼）の円筒部材からなり、第２円環部１２の挿通孔１２ａに内嵌されている。すなわち、外側リング部材１４は、その外周面１４ａが第２円環部１２の挿通孔１２ａに圧入されることによって固定されている。また、外側リング部材１４は、内側リング部材１５の熱膨張係数よりも大きく熱膨張係数を有している。

内側リング部材１５は、外側リング部材１４よりも小径に形成された金属製（例えば機械構造用炭素鋼）の円筒部材からなり、外側リング部材１４の径方向内方に配置されている。また、内側リング部材１５は、ピン１３の他端部１３ｂの外周面１３ｂ１に外嵌されている。すなわち、内側リング部材１５は、その内周面１５ｂがピン１３の他端部１３ｂの外周面１３ｂ１に圧入されることによって固定されている。ピン１３の外周面１３ｂ１には、内側リング部材１５をピン１３に対して軸方向に位置決めするために、内側リング部材１５の端面が当接する段部１３ｂ２が形成されている。

中間リング部材１６は、弾性変形可能な軟質合成樹脂製（例えばポリウレタン）の円筒部材からなり、外側リング部材１４の内周面１４ｂと内側リング部材１５の外周面１５ａとの間に圧入されることによって固定されている。中間リング部材１６は、その弾性変形によって内側リング部材１５の軸心Ｄを、挿入孔１２ａの軸心Ｂ上に配置された外側リング部材１４の軸心Ｃに対して偏心させている。この偏心により、内側リング部材１５の軸心Ｄは、対応するネジ孔１１ａの軸心Ａ上に配置されるようになっている。

これにより、ピン１３の一端部（ネジ軸１３ａ）は第１円環部１１に螺合して固定されるとともに、ピン１３の他端部１３ｂは内側リング部材１５、中間リング部材１６及び外側リング部材１４を介して第２円環部１２の挿通孔１２ａに圧入固定される。その際、内側リング部材１５の軸心Ｄは、中間リング部材１６の弾性変形によって外側リング部材１４の軸心Ｃに対して偏心するため、外側リング部材１４及び内側リング部材１５は、それぞれ異なる軸心上に配置される。このため、ピン１３がその軸心回りに回転しようとしても、外側リング部材１４及び内側リング部材１５はそれぞれ異なる軸心回りに回転しようとして互いの回転を規制し合うので、ピン１３がその軸心回りに回転するのを規制することができる。

上記のように構成された本実施形態のピンタイプ保持器５及びころ軸受１によれば、ピン１３の他端部１３ｂを溶接することなくその回転を規制した状態で第２円環部１２に固定することができるので、第２円環部１２が溶接の熱によって変形したり変色したりするのを防止することができる。この結果、製品の歩留まりを向上させることができる。

また、第２円環部１２の挿通孔１２ａと外側リング部材１４との径方向の寸法誤差により、挿通孔１２ａと外側リング部材１４との間に隙間が生じても、中間リング部材１６の弾性力によって外側リング部材１４を挿入孔１２ａの内周面に押さえ付けることができる。これにより、外側リング部材１４が前記隙間によってガタつくのを抑制することができる。

また、内側リング部材１５の軸心Ｄは、中間リング部材１６の弾性変形によって第１円環部１１のネジ孔１１ａの軸心Ａ上に配置されるため、ピン１３の一端部（ネジ軸１３ａ）をネジ孔１１ａに螺合するとともに、ピン１３の他端部１３ｂに内側リング部材１５を外嵌することによって、ピン１３の両端部を同一軸心上に配置することができる。これにより、円筒ころ４をピン１３の軸心回りに円滑に回転させることができる。

また、外側リング部材１４は、内側リング部材１５の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有するため、外側リング部材１４が熱膨張することによって外側リング部材１４の外周面１４ａと挿入孔１２ａの内周面との面圧を高めることができる。これにより、高温環境下において外側リング部材１４が挿入孔１２ａから抜け出るのを効果的に抑制することができる。また、内側リング部材１５の熱膨張係数は、外側リング部材１４の熱膨張係数よりも小さいため、内側リング部材１５が熱膨張してもその内周面１５ｂとピン１３の外周面１３ｂ１との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、高温環境下において内側リング部材１５がピン１３から抜け出るのを効果的に抑制することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、ころ軸受１として円筒ころ軸受を使用しているが、円推ころ軸受に適用することも可能である。
また、上記実施形態における挿通孔１２ａは、第２円環部１２の軸方向に貫通して形成されているが、第２円環部１２の軸方向内側の側面に凹状に形成されていてもよい。

さらに、内側リング部材１５の軸心Ｄは、中間リング部材１６の弾性変形によってネジ孔１１ａの軸心Ａ上に配置されるようになっているが、円筒ころ４の回転を阻害しない程度に軸心Ａから少し偏心させた位置に配置させるようにしてもよい。
また、外側リング部材１４は、内側リング部材１５の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有しているが、ピンタイプ保持器５が高温環境下で使用されない場合は、外側及び内側リング部材１４，１５の熱膨張係数はそれぞれ任意に設定することができる。

１：ころ軸受、２：外輪、２ａ：外軌道面、３：内輪、３ａ：内軌道面、４：円筒ころ、５：ピンタイプ保持器、１１：第１円環部、１１ａ：ネジ孔、１２：第２円環部、１２ａ：挿通孔、１３：ピン、１４：外側リング部材、１５：内側リング部材、１６：中間リング部材

Claims (4)

1. ころの軸心と同心に当該ころを貫通するピンと、前記ピンの一端部が螺合される第１円環部と、前記ピンの他端部が挿通される挿通孔を有する第２円環部と、を備えたピンタイプ保持器であって、
   前記第２円環部の挿通孔に内嵌される金属製の外側リング部材と、
   前記外側リング部材の径方向内方に配置されるとともに前記ピンの他端部に外嵌される金属製の内側リング部材と、
   前記外側リング部材と内側リング部材との間に圧入され、前記内側リング部材の軸心を前記外側リング部材の軸心に対して弾性変形により偏心させる軟質合成樹脂製の中間リング部材と、を備えていることを特徴とするピンタイプ保持器。
2. 前記第１円環部は、前記ピンの一端部が螺合されるネジ孔を有し、
   前記第２円環部の挿通孔は、前記ネジ孔の軸心に対して偏心している軸心を有し、
   前記中間リング部材は、その弾性変形により前記内側リング部材の軸心を前記ネジ孔の軸心上に配置させる請求項１に記載のピンタイプ保持器。
3. 前記外側リング部材は、前記内側リング部材の熱膨張係数よりも大きい熱膨張係数を有する請求項１又は２に記載のピンタイプ保持器。
4. 外輪と、内輪と、前記外輪に形成された外軌道面及び前記内輪に形成された内軌道面を転動する複数のころと、請求項１〜３のいずれか一項に記載のピンタイプ保持器とを備えていることを特徴とするころ軸受。

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