(57)【要約】【課題】軸受ユニットの内方部材と、回転軸とを固定する止めねじを緩みにくいものとした軸受ユニットを提供する。【解決手段】軸受ユニット１は、中空のピロー形をなすハウジング１０と、環状を成す内方部材２１及び外方部材２３を有して、その外方部材２３がハウジング１０に固定された転がり軸受２０と、内方部材２１を径方向に貫通する孔２１ｃに形成された雌ねじ部と、雌ねじ部にねじ合う雄ねじ部を備えた止めねじ３０と、雄ねじ部の表面に設けられた表面処理層と、を備える。表面処理層は、硬度が内方部材２１及び止めねじ３０より低く、止めねじ３０がねじ込まれると雌ねじ部及び雄ねじ部の表面に密着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状を成す内方部材及び外方部材を相対回転可能に支持する転がり軸受と、
前記内方部材を半径方向に貫通する孔に形成された雌ねじ部と、
前記雌ねじ部にねじ合う雄ねじ部を備えた止めねじと、
前記雌ねじ部の表面又は前記雄ねじ部の表面に設けられ前記内方部材及び前記止めねじの素材よりも硬度が低い表面処理層と、を備え、
前記止めねじの前記雄ねじ部を前記雌ねじ部へ締め付けることによって前記止めねじの先端が前記内方部材の径方向内側に挿通された回転軸を押圧して前記内方部材と前記回転軸が固定可能であり、
前記表面処理層は前記締め付けによって変形して前記雌ねじ部の表面と前記雄ねじ部の表面に密着する軸受ユニット。
【請求項２】
前記表面処理層は、前記雄ねじ部の表面に設けられる請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
前記止めねじは、
後端に設けられた取付穴と、
先端に開口するように設けられたポケットと、
前記ポケットの内部に収納されて前記回転軸を押圧する押圧体と、
を備える請求項１又は２に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
前記表面処理層は、銅めっきである請求項１から３の何れかに記載の軸受ユニット。
【請求項５】
前記表面処理層は、少なくとも、前記雄ねじ部の傾斜面のうちの前記止めねじの先端側の傾斜面と、その傾斜面に対向する前記雌ねじ部のねじ山の傾斜面との間に介在する請求項１から４の何れかに記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送機やコンベヤ等の産業機械が備える回転軸を、回転可能な状態で支持する目的として用いられる軸受ユニットとして、例えば、特許文献１のようなものが知られている。
【０００３】
特許文献１には、環状を成す内方部材及び外方部材を相対回転可能に支持する転がり軸受と、外方部材の径方向外側に固定されるハウジングと、内方部材を径方向に貫通する孔に形成された雌ねじ部と、雌ねじ部にねじ合う雄ねじ部を備えた止めねじと、を備えた軸受ユニットが開示されている。
【０００４】
転がり軸受は、外方部材が、その外方部材に対して径方向外側に接するハウジングに固定されることで、ハウジングの内部に組み込まれる。内方部材の径方向内側には回転軸が挿通され、内方部材の雌ねじ部には止めねじがねじ込まれる。この状態で、止めねじを締め付けることで、止めねじの先端が回転軸の周面を押圧し、内方部材を回転軸に固定する。このようにして、軸受ユニットは回転軸に対して取付可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９３７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の軸受ユニットは、ねじ込まれた止めねじの雄ねじ部の表面と、雌ねじ部の表面とに微小の隙間が生じる。そのため、雄ねじ部の表面と雌ねじ部の表面との間に十分な摩擦力が作用せず、機械本体の振動や衝撃によって、止めねじが緩むおそれがある。止めねじが緩むと、内方部材と、その内方部材に対して径方向内側に接する回転軸との固定状態が不安定となり、双方の間で所謂クリープ現象（すべり）が生じることがある。クリープ現象が発生すると、内方部材と回転軸との間で摩耗や異常発熱が生じ得る。そのため、回転軸及び転がり軸受に悪影響をおよぼすおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の解決すべき課題は、軸受ユニットの内方部材を、内方部材の径方向内側に挿通された回転軸に固定するための止めねじを、緩みにくいものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述のような課題を解決するものとして、本発明の軸受ユニットでは、環状を成す内方部材及び外方部材を相対回転可能に支持する転がり軸受と、前記内方部材を半径方向に貫通する孔に形成された雌ねじ部と、前記雌ねじ部にねじ合う雄ねじ部を備えた止めねじと、前記雌ねじ部の表面又は前記雄ねじ部の表面に設けられ前記内方部材及び前記止めねじの素材よりも硬度が低い表面処理層と、を備え、前記止めねじの前記雄ねじ部を前記雌ねじ部へ締め付けることによって前記止めねじの先端が前記内方部材の径方向内側に挿通された回転軸を押圧して前記内方部材と前記回転軸が固定可能であり、前記表面処理層は前記締め付けによって変形して前記雌ねじ部の表面と前記雄ねじ部の表面に密着するようにした。
【０００９】
このように構成すると、雌ねじ部に止めねじを締め付けると、表面処理層は、硬度が内方部材や止めねじの硬度より低くて変形しやすいので、雄ねじ部と雌ねじ部との隙間に変形しながら入り込む。隙間に入り込んだ表面処理層は、雄ねじ部の表面と雌ねじ部の表面とに密着する。そのため、雄ねじ部と雌ねじ部とに隙間が生じる態様のものに比べ、摩擦力が大きくなり、止めねじの緩みを防ぐことが可能になる。
【００１０】
また、前記表面処理層は、前記雄ねじ部の表面に設けられるものを採用することができる。雌ねじ部は、内方部材を径方向に貫通する孔の内周部に設けられており、内方部材の内側に入り込んでいる。一方、雄ねじ部は、止めねじの外周部に設けられており、止めねじの外側に露出している。そのため、雄ねじ部に表面処理を施す作業は、雌ねじ部に表面処理を施す作業に比べ、簡易なものとなる。
【００１１】
また、前記止めねじは、後端に設けられた取付穴と、先端に開口するように設けられたポケットと、前記ポケットの内部に収納されて前記回転軸を押圧する押圧体と、を備えるものとすることができる。また、押圧体は球状であるものとすることができる。このようにすると、取付穴に工具を取り付けて、止めねじを容易に締め付けることが可能になる。また、止めねじを締め付けた際に、止めねじの先端側に位置する押圧体が回転軸に当接して押圧する。そのため、押圧体が球状であると、押圧体が回転軸に当接した状態で回転軸の周面を傷つけにくくなる。
【００１２】
好ましくは、前記表面処理層は、銅めっきであるものを採用するのがよい。また、前記内方部材及び前記止めねじより硬度が低いものであれば、他の金属めっき（例えば、金めっき、銀めっき等。）であるものとしても構わない。このような表面処理層は、接着剤等で雄ねじ部の表面に接着して形成された表面処理層に比べ、強固に雄ねじ部に固着し、剥がれ落ちにくい。
【００１３】
例えば、前記表面処理層は、少なくとも、前記雄ねじ部の傾斜面のうちの前記止めねじの先端側の傾斜面と、その傾斜面に対向する前記雌ねじ部のねじ山の傾斜面との間に介在するものとすることができる。このような表面処理層は、止めねじをねじ込む際に傾斜面間で圧縮されながら変形するので傾斜面間の摩擦力をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
発明にかかる軸受ユニットは、上記構成の採用により、緩みにくいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】軸受ユニットの断面図
【図２】軸受ユニットの止めねじを示す部分拡大図
【図３】軸受ユニットの正面図
【図４】表面処理層を示す止めねじの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明の実施形態にかかる軸受ユニットについて説明する。
【００１７】
図１から３は、実施形態にかかる軸受ユニット１を、搬送機やコンベヤ等の各種の産業機械本体が備える回転軸Ｓに取り付けた状態を示している。
【００１８】
軸受ユニット１は、中空のピロー形をなすハウジング１０と、環状を成す内方部材２１及び外方部材２３を有し、その外方部材２３がハウジング１０に固定された転がり軸受２０と、内方部材２１を径方向に貫通する孔２１ｃに形成された雌ねじ部２２と、雌ねじ部２２にねじ合う雄ねじ部３１を備えた止めねじ３０と、雄ねじ部３１の表面に設けられた表面処理層３５と、を備える。転がり軸受２０は、内方部材２１が回転軸Ｓの外周を囲むように配置される。
【００１９】
ここで、この内方部材２１の軸線（回転中心線）に沿った方向を「軸方向」という。また、その軸方向に直交する方向を「径方向」という。また、その軸線回りに一周する円周方向を「周方向」という。
【００２０】
図１から図３のように、転がり軸受２０は、内方部材２１と外方部材２３との間に転動体として配置された複数の玉２４を有し、その玉２４を周方向に等間隔に保持する保持器２５をさらに有する深溝玉軸受である。内方部材２１と外方部材２３とは、転動体としての玉２４を介して、相対回転可能に支持される。
【００２１】
内方部材２１は、外周面に設けられた軌道面２１ａと、軸方向に向けて外方部材２３の軸方向端部よりも外側に延長された延長部２１ｂと、を有する。延長部２１ｂの周方向の２箇所に、径方向に貫通する孔２１ｃが形成される。貫通孔２１ｃの内周面には、雌ねじ部２２が設けられる。なお、貫通孔２１ｃが設けられる位置は周方向の２箇所でなくともよく、周方向に複数設けられていてもよい。また、図２の（ａ）には、雌ねじ部２２が貫通孔２１ｃの中途の位置まで設けられた態様が図示されているが、貫通孔２１ｃの内面全域に雌ねじ部２２が設けられていてもよい。
【００２２】
外方部材２３は、内方部材２１の径方向外側に内方部材２１と同心に配置される。外方部材２３は、内周面に設けられた軌道面２３ａと、内周面から外周面へ貫通する給油路２３ｂと、を有し、外周面が凸球面状に膨らむように形成される。軌道面２３ａは内方部材２１の軌道面２１ａと径方向に対向する。
【００２３】
玉２４は、軌道面２１ａと軌道面２３ａとに接するように、転動可能に周方向に複数配置される。
【００２４】
保持器２５は、環状をなし、内方部材２１と外方部材２３との間の空間に配置される。保持器２５は、周方向に均等に複数配列された輪状のポケット部を備える。ポケット部の内側の輪郭形状は、玉２４の外周に対応する形状となっている。保持器２５は、その各ポケット部に複数の玉２４を収納する。
【００２５】
ハウジング１０は、内周面が外方部材２３の凸球面状の外周面に嵌り合うよう、凹球面状に形成されている。外方部材２３は、径方向にハウジング１０と接し、凸球面状の外周面がハウジング１０の内周面に嵌り合うようにして固定されている。
【００２６】
図３のように、ハウジング１０は、その両側方向に張り出した取付部１１を有し、機械本体の取付面等にボルト止めされて固定される。ハウジング１０の内周面には、外方部材２３の給油路２３ｂに対応する位置に給油溝１２が形成される。また、ハウジング１０には径方向に貫通するねじ孔である給油口１３が形成されており、この給油口１３の内端は給油溝１２に通じている。この給油口１３にはハウジング１０の外周面から給油栓１４がねじ込まれ封じられている。この給油栓１４を開けると、給油口１３、給油溝１２、給油路２３ｂを通じて、ハウジング１０の外から転がり軸受２０の内部へと潤滑油を供給できるようになっている。
【００２７】
外方部材２３の軸方向の両側部には、耐油性ゴムなどからなるシール部材１５が取り付けられている。各シール部材１５は、外方部材２３から内方部材２１に向けて径方向に延びてその先端のリップが内方部材２１の軸方向の各側部にそれぞれ接触している。また、内方部材２１の軸方向の両側部であって、シール部材１５よりも外側には、鋼板などからなるスリンガ１６が取り付けられている。各スリンガ１６は、内方部材２１から外方部材２３に向けて延び、その先端と外方部材２３との間には隙間が形成されている。これらシール部材１５とスリンガ１６とによって、転がり軸受２０の両端面は二重にシールされ、転がり軸受２０の内部に塵埃等が侵入しにくくなっている。また、転がり軸受２０に供給された潤滑油の余剰分がリップの間を通って、シール部材１５とスリンガ１６の間に誘導されるため、転がり軸受２０の密封性が高まるようになっている。
【００２８】
なお、給油栓１４、給油口１３、給油溝１２等のハウジング１０の付属的構造は、発明の効果を損なわない範囲で適宜省略可能である。また、シール部材１５、スリンガ１６、給油路２３ｂ等の転がり軸受２０の付属的構造も同様に、適宜省略可能である。
【００２９】
図２の（ａ）ように、止めねじ３０は、円柱状をなし、その周面に雄ねじ部３１が設けられる。雄ねじ部３１は、内方部材２１の貫通孔２１ｃに設けられた雌ねじ部２２にねじ合うように形成される。止めねじ３０の後端には、六角穴等の角穴が取付穴３２として設けられる。この取付穴３２にレンチ等を係合させることで、止めねじ３０を雌ねじ部２２に容易にねじ込むことが可能となっている。なお、この取付穴３２は、角穴に代えて十字溝や一文字溝とするものであっても構わず、また、省略しても構わない。
【００３０】
図２の（ａ）、（ｂ）のように、雄ねじ部３１の表面には、表面処理層３５が設けられる。表面処理層３５は、止めねじ３０及び内方部材２１より硬度が低い銅めっき等の金属めっきである。表面処理層３５の厚みは、止めねじ３０が雌ねじ部２２にねじ込まれた際の雄ねじ部３１の表面とそれに対向する雌ねじ部２２の表面との間の距離に等しいか、あるいはそれよりも僅かに大きい。そのため、止めねじ３０の雄ねじ部３１が雌ねじ部２２にねじ込まれると、表面処理層３５は、雄ねじ部３１の表面と雌ねじ部２２の表面との隙間に入り込むように変形する。このようにして、表面処理層３５は、雄ねじ部３１の表面と雌ねじ部２２の表面とに密着する。なお、表面処理層３５は、銅めっきに限られず、止めねじ３０及び内方部材２１より硬度が低ければ、例えば銀めっきや金めっきなど他のめっき層であっても構わない。
【００３１】
さらに、止めねじ３０は、その先端において開口し、止めねじ３０の内部へと窪むポケット３３と、そのポケット３３の内部に収納される押圧体としての押圧球３４と、を備える。
【００３２】
押圧球３４は、ポケット３３の開口から一部が突出した状態で、ポケット３３内部に収納されている。止めねじ３０を雌ねじ部２２にねじ込むと、ポケット３３に保持された押圧球３４が回転軸Ｓに当接する。この状態からさらに締め付けることで、押圧球３４が回転軸Ｓの周面に押し付けられ、止めねじ３０は回転軸Ｓに対して回り止めされる。この回り止めされた止めねじ３０を介して、内方部材２１は、回転軸Ｓに固定される。
【００３３】
上記した実施形態では、軸受ユニットの形式として、ピロー形軸受ユニットを採用する構造を例示した。しかし、軸受ユニットの形式はこれに限らずともよい。例えば、角フランジ形軸受ユニットや、テークアップ形軸受ユニットであっても構わない。いずれの形式においても、内方部材２１と、内方部材２１の径方向内側に接する回転軸Ｓとの固定に用いられる止めねじ３０の態様は、上記実施形態と同様のものを採用することができる。
【００３４】
また、上記した実施形態では、転がり軸受２０として深溝玉軸受を例示したが、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受などのころ軸受でもよい。
【００３５】
また、上記した実施形態では、表面処理層３５は雄ねじ部３１の表面に設けられるとしている。ここで、表面処理層３５は、雄ねじ部３１の表面と、雌ねじ部２２の表面との間に介在していればよい。そのため、表面処理層３５は雌ねじ部２２の表面に設けられていてもよく、また、雄ねじ部３１と雌ねじ部２２の両方の表面に設けられていてもよい。
【００３６】
また、図２には、表面処理層３５が、雄ねじ部３１の周面の軸方向全域に設けられている態様が示されているが、止めねじ３０を完全にねじ込んだ状態で貫通孔２１ｃの内部に位置する雄ねじ部３１の範囲にのみ表面処理層３５が設けられるものとしてもよい。
【００３７】
また、図４のように、表面処理層３５は、雄ねじ部３１の傾斜面のうち、止めねじ３０の先端側の傾斜面と、その傾斜面に対向する雌ねじ部２２のねじ山の傾斜面との間に介在するものとしてもよい。止めねじ３０の先端側の傾斜面と、その傾斜面に対向する雌ねじ部２２のねじ山の傾斜面との間は、止めねじ３０をねじ込む際に互いの距離が近づく方向に圧縮されやすいので、少なくともこの位置に表面処理層３５を設けると有利である。その場合、表面処理層３５は、雄ねじ部３１側に設けられていてもよいし、雌ねじ部２２側に設けられていてもよい。このように表面処理層３５を設ける箇所を減らすことで、止めねじ３０の製造コストの低減を図ることが可能になる。
【符号の説明】
【００３８】
１  軸受ユニット
２０  転がり軸受
２１  内方部材
２１ｃ  貫通孔
２２  雌ねじ部
２３  外方部材
３０  止めねじ
３１  雄ねじ部
３２  取付穴
３３  ポケット
３４  押圧球
３５  表面処理層
Ｓ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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