(57)【要約】【課題】  ピンに生じる磨耗が防止されるとともに、転がり軸受の円滑な作動が可能となる転がり軸受用ピン型保持器を提供する。【解決手段】  内輪と外輪との間に転動自在に装填された複数のころ６が、各ころ６に設けられた孔８に挿通されるピン１０と、円環部材２０及び円環部材３０とから構成される保持器によって保持される転がり軸受において、円環部材２０及び円環部材３０に、ころ６の長さ方向に沿って突出してころ６の転動面と対向する案内面４２を有する複数の案内部４０を設け、ころ６を挟んで隣り合う二つの案内部４０のうち、一方の案内部４０の案内面４２ところ６の転動面との軸受の周方向における最大隙間Ｃ１を、ピン１０と孔８の内径面との軸受の周方向における最大隙間Ｃ２よりも狭くする。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と外輪との間に装填されるころを挟んで当該ころの軸方向で対向する一対の円環部材と、前記ころの中心軸を貫通する孔に挿通されるとともに前記一対の円環部材に両端部がそれぞれ接合されるピンと、を備える転がり軸受用ピン型保持器において、
前記一対の円環部材のうち少なくとも一方に、前記ころの長さ方向に沿って突出してころの転動面と軸受の周方向で対向する案内面を有する案内部を設けたことを特徴とする転がり軸受用ピン型保持器。
【請求項２】
前記ころを挟んで隣り合う二つの前記案内部のうち一方の案内部の案内面ところの転動面との軸受の周方向における最大隙間を、前記ピンと前記孔の内径面との軸受の周方向における最大隙間よりも狭くしたことを特徴とする請求項１に記載した転がり軸受用ピン型保持器。
【請求項３】
前記ころを大端面及び小端面を有する円錐ころとするとともに前記内輪に小端面と対向する小鍔部を形成し、
前記一対の円環部材のうち、前記大端面側の円環部材を第一の円環部材と呼称し、前記小端面側の円環部材を第二の円環部材と呼称し、
前記第一及び第二の円環部材のうち少なくとも第一の円環部材に前記案内部を設け、その案内部に前記円錐ころの前記第一の円環部材の外径側への移動を規制する規制面を設け、
前記外輪が取り付けられていない状態における、前記円錐ころの小端面側を前記第一の円環部材の外径側へ傾けたときの円錐ころの転動面と前記小鍔部との内輪及び外輪の径方向における最大隙間を、前記規制面と前記円錐ころの転動面との最大隙間及び前記案内部が前記第一の円環部材の外径側へ弾性変形する範囲のうち少なくとも一方以上としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載した転がり軸受用ピン型保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に一般産業用機械に組み込まれる大型のころ軸受に用いられる転がり軸受用ピン型保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一般産業用機械等に組み込まれる転がり軸受には、高い負荷容量を得るために、転動体として円筒ころを使用した転がり軸受が用いられている。このような転がり軸受としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
図６に示すように、この転がり軸受は、内輪２と外輪４との間に複数のころ６が転動自在に装填され、各ころ６が保持器１によって保持されている。
【０００３】
保持器１は、ころ６の中心軸を貫通する孔８に挿通されているピン１０と、このピン１０の両端部がそれぞれ接合される一対の円環部材２０及び円環部材３０とから構成されている。すなわち、ピン１０の一方の端部は、ねじ止めによって円環部材２０に接合されており、ピン１０の他方の端部は、溶接によって円環部材３０に接合されている。
この保持器１は、図中にＡで示すピン１０と孔８の内径面との隙間が、図中にＢ１で示す円環部材２０及び円環部材３０の外径面と外輪４の内径面との隙間や、図中にＢ２で示す円環部材２０及び円環部材３０の内径面と内輪２の外径面との隙間よりも広くなるように形成されている。
【０００４】
このため、保持器１が軸受の径方向に移動しても、ピン１０と孔８の内径面とが接触することはなく、ピン１０に生じる磨耗が防止されている。
【特許文献１】実公昭５７−１６０４２６号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の転がり軸受では、保持器１及びころ６が軸受の周方向に沿って移動すると、ピン１０と孔８の内径面とが接触することがあり、この接触によってピン１０に磨耗が生じる。また、ピン１０と孔８の内径面とが接触すると、この接触によって生じる応力が、ピン１０と円環部材２０及び円環部材３０との接合部に集中する。
このため、特に溶接によって接合されているピン１０と円環部材３０との接合部においては、スラグの巻き込み等の加工欠陥が発生していると、これらの加工欠陥と応力の集中との相乗効果によって、ピン１０と円環部材３０との接合部が破壊されてしまう場合がある。
【０００６】
また、従来の転がり軸受では、内輪２及び外輪４と円環部材２０との隙間や、内輪２及び外輪４と円環部材３０との隙間が狭いため、これらの隙間から転がり軸受の内部へ潤滑剤を給油しても、この潤滑剤が、ころ６と内輪２及び外輪４との間に行き渡りにくい。このため、転がり軸受の円滑な作動が阻害されるとともに、転がり軸受の寿命が低下してしまう。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ピンところに設けられた孔の内径面との接触を防止するとともに、転がり軸受の内部へ容易に潤滑剤を給油することが可能な転がり軸受用ピン型保持器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、内輪と外輪との間に装填されるころを挟んで当該ころの軸方向で対向する一対の円環部材と、前記ころの中心軸を貫通する孔に挿通されるとともに前記一対の円環部材に両端部がそれぞれ接合されるピンと、を備える転がり軸受用ピン型保持器において、
前記一対の円環部材のうち少なくとも一方に、前記ころの長さ方向に沿って突出してころの転動面と軸受の周方向で対向する案内面を有する案内部を設けたことを特徴とするものである。
本発明によると、保持器及びころが内輪及び外輪の周方向に沿って移動しても、ころの転動面が案内部の案内面に接触するため、ピンに加わる負荷が低減される。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記ころを挟んで隣り合う二つの前記案内部のうち一方の案内部の案内面ところの転動面との軸受の周方向における最大隙間を、前記ピンと前記孔の内径面との軸受の周方向における最大隙間よりも狭くしたことを特徴とするものである。
本発明によると、保持器及びころが内輪及び外輪の周方向に沿って移動しても、案内部の案内面ところの転動面とが接触することにより、ピンと孔の内径面との接触が防止されるため、ピンに生じる磨耗が防止される。
また、内輪及び外輪と円環部材との隙間を拡げることが可能となるため、ころと内輪及び外輪との間へ潤滑剤を容易に給油できる。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した発明であって、前記ころを大端面及び小端面を有する円錐ころとするとともに前記内輪に小端面と対向する小鍔部を形成し、
前記一対の円環部材のうち、前記大端面側の円環部材を第一の円環部材と呼称し、前記小端面側の円環部材を第二の円環部材と呼称し、
前記第一及び第二の円環部材のうち少なくとも第一の円環部材に前記案内部を設け、その案内部に前記円錐ころの前記第一の円環部材の外径側への移動を規制する規制面を設け、
前記外輪が取り付けられていない状態における、前記円錐ころの小端面側を前記第一の円環部材の外径側へ傾けたときの円錐ころの転動面と前記小鍔部との内輪及び外輪の径方向における最大隙間を、前記規制面と前記円錐ころの転動面との最大隙間及び前記案内部が前記第一の円環部材の外径側へ弾性変形する範囲のうち少なくとも一方以上としたことを特徴とするものである。
本発明によると、円錐ころ軸受の組み立てを円滑に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ピンに生じる磨耗が防止されるとともに、転がり軸受の円滑な作動及び長寿命化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図６で示したものと同一の構成については、同一符号を付して説明する。
まず、図１ないし図３を参照して本発明の実施形態の構成を説明する。
図１に示すように、本実施形態の転がり軸受は、内輪（図示せず）と外輪（図示せず）との間に複数のころ６が転動自在に装填され、各ころ６が、ころ６と同数のピン１０と、一対の円環部材２０及び円環部材３０とから構成される保持器１によって保持されている。
【００１２】
ころ６は円筒ころであり、各ころ６には、その中心軸を貫通する孔８が設けられている。
ピン１０は、ころ６に設けられた孔８内に挿通されており、一方の端部がねじ止めによって円環部材２０に接合され、他方の端部が溶接によって円環部材３０に接合されている。円環部材２０及び円環部材３０には、ころ６の長さ方向に沿って突出する複数の案内部４０が、軸受の周方向に沿って等間隔に設けられている。
【００１３】
図２に示すように、各案内部４０は、ころ６の転動面と軸受の周方向で対向する案内面４２を有しており、円環部材２０と一体に成形されている。なお、円環部材３０にも、円環部材２０と同様の案内部４０が成形されている。また、各案内部４０の高さＨは、円環部材２０及び円環部材３０にそれぞれ形成された対向する案内部４０同士の距離が、ころ６の実長さよりも短くなるように形成されている。
【００１４】
図３に示すように、ころ６を挟んで隣り合う案内部４０同士の間隔や、各案内部４０の形状は、一方の案内部４０（図中の右側の案内部４０）の案内面４２ところ６の転動面との軸受の周方向における最大隙間Ｃ１が、ピン１０と孔８の内径面との軸受の周方向における最大隙間Ｃ２よりも狭くなるように形成されている。また、各案内部４０は、円環部材２０の外径側へ向けて軸受の周方向における長さが長くなる形状となっており、ころ６を挟んで隣り合う二つの案内部４０の軸受の周方向における最小隙間は、ころ６の直径よりも狭くなっている。なお、図中では、左右二つのころ６を省略している。
【００１５】
次に、本実施形態の作用・効果等を説明する。
本実施形態によれば、保持器１及びころ６が軸受の周方向に沿って移動しても、ころ６の外径面が案内面４２と接触し、ピン１０と孔８の内径面とが接触することはない。したがって、ピン１０に生じる磨耗が防止され、ピン１０と円環部材２０及び円環部材３０との接合部に応力が集中することも防止されるため、転がり軸受の長寿命化が可能となる。
【００１６】
また、円環部材２０及び円環部材３０の径方向幅は、案内部４０及びピン１０との接合部が形成可能な長さであればよいため、内輪及び外輪と円環部材２０及び円環部材３０との隙間を、従来の転がり軸受よりも拡げることが可能となる。このため、転がり軸受の外部から、ころ６と内輪及び外輪との間に潤滑剤を容易に給油することが可能となり、転がり軸受の円滑な作動及び長寿命化が可能となる。
【００１７】
さらに、本実施形態では、各案内部４０を円環部材２０及び円環部材３０と一体で成形したため、溶接等による加工欠陥の発生が防止され、保持器１の強度が向上することとなり、転がり軸受の長寿命化が可能となる。なお、各案内部４０を、円環部材２０及び円環部材３０と別体で成形し、これらの案内部４０を、溶接等によって円環部材２０及び円環部材３０に取り付けてもよい。
【００１８】
また、本実施形態の保持器１は、従来の保持器と同様の手順によって組み立てることが可能であるため、従来の設備及び技術を流用して転がり軸受を製造することが可能となり、設備コスト及び製造コストの増加を防止することが可能となる。
なお、本実施形態の保持器１であれば、案内部４０によってころ６の保持及び案内が行われるため、ピン１０の機能は、円環部材２０と円環部材３０とを連結する部材としての機能のみである。したがって、全てのころ６に孔８を設けずに、各ころ６のうち少なくとも一つのころ６に孔８を設け、孔８を設けたころ６にのみピン１０を挿通し、このピン１０によって円環部材２０と円環部材３０とを連結する構成とすることも可能である。
【００１９】
このような構成とすることにより、ころ６及び保持器１の製造コストが低減されるため、転がり軸受の製造コストを低減することが可能となる。また、保持器１の組み立て工程が簡略化されるため、保持器１の組み立て効率が向上する。さらに、孔８の設けられていないころ６は負荷容量が増大するため、転がり軸受の負荷容量を増大させることが可能となる。
【００２０】
また、全てのころ６に孔８を設けず、円環部材２０と円環部材３０との連結を、円環部材２０及び円環部材３０の、ころ６と接触しない位置に接合したピン１０によって行う構成としてもよい。
また、本実施形態では、円環部材２０及び円環部材３０の両方に案内部４０を形成したが、これに限定されるものではなく、円環部材２０及び円環部材３０のうち一方のみに案内部４０を形成してもよい。
【００２１】
また、本実施形態では、案内部４０を、円環部材２０の外径側へ向けて軸受の周方向における長さが長くなる形状としたため、案内面４２の一部は、ころ６の円環部材２０の外径側への移動（図中に矢印で示す方向への移動）を規制する規制面としての機能も有しているが、案内部４０の形状は、これに限定されるものではない。すなわち、案内部４０の形状を、例えば、軸受の周方向における長さが均一な形状としてもよい。
【００２２】
次に、図４を参照して本実施形態の変形例を説明する。
図４に示すように、この転がり軸受は、ころ６を円錐ころとする円錐ころ軸受である。
内輪２の外径面は、ころ６の形状と対応した角度で傾斜している。内輪２の外径面上には、一方の端部に小鍔部２ａが形成され、他方の端部に大鍔部２ｂが形成されている。大鍔部２ｂの径方向長さは、小鍔部２ａの径方向長さよりも長く形成されている。また、小鍔部２ａと大鍔部２ｂとの間には、ころ６の転動面と対向する転動溝２ｃが形成されている。
【００２３】
なお、以下の説明は、円環部材２０をころ６の大端面側の円環部材（第一の円環部材）と呼称し、円環部材３０をころ６の小端面側の円環部材（第二の円環部材）と呼称して行う。
円環部材２０には複数の案内部４０が設けられており、各案内部４０の案内面４２の一部は、ころ６の円環部材２０の外径側への移動（図中に矢印で示す方向への移動）を規制する規制面としての機能を有している。
【００２４】
また、ころ６を挟んで隣り合う案内部４０同士の間隔や、各案内部４０の形状は、外輪が取り付けられていない状態で、ころ６の小端面側を円環部材２０の外径側に傾けたときの、ころ６の転動面と小鍔部２ａとの軸受の径方向における最大隙間が、ころ６の転動面と案内面４２のうち規制面としての機能を有する部分との最大隙間及び案内部４０が円環部材２０の外径側へ弾性変形する範囲のうち、少なくとも一方以上となるように形成されている。
【００２５】
なお、図中では、ピン１０及び円環部材３０を省略している。
このような構成の転がり軸受を組み立てる際は、まず、複数のころ６を、円環部材２０に設けられた隣り合う案内部４０間に挿入する。そして、隣り合う案内部４０間に各ころ６が挿入された状態の円環部材２０を、小鍔部２ａが形成されている側から内輪２へ取り付ける。
【００２６】
このとき、図５に示すように、ころ６の小端面側を円環部材２０の外径面側（図中に矢印で示す方向）へ傾けると、ころ６の転動面が案内面４２のうち規制面としての機能を有する部分に接触し、孔８の内径面がピン１０に接触する。そして、これらの接触によって、ころ６の円環部材２０の外径面側への傾きが規制され、ころ６が円環部材２０から外れることが防止される。また、ころ６の小端面側を円環部材２０の外径面側へ傾けたときの、ころ６の転動面と小鍔部２ａとの軸受の径方向における最大隙間（図中にＣ３で示す隙間）は、ころ６の転動面と案内面４２のうち規制面としての機能を有する部分との最大隙間及び案内部４０が円環部材２０の外径側へ弾性変形する範囲のうち、少なくとも一方以上である。このため、ころ６と小鍔部２ａとの接触によって、隣り合う案内部４０間にころ６が挿入された円環部材２０の、内輪２への取り付けが妨げられることはない。
したがって、転がり軸受が円錐ころ軸受であっても、転がり軸受の組み立てを円滑に行うことが可能となり、円錐ころ軸受の組立効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態の保持器を備えた転がり軸受の側面図である。
【図２】本発明の実施形態の保持器の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態の変形例の軸受を表す模式図である。
【図６】従来の転がり軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    保持器
２    内輪
４    外輪
６    ころ
８    孔
１０  ピン
２０  円環部材（第一の円環部材）
３０  円環部材（第二の円環部材）
４０  案内部
４２  案内面
Ｈ    案内部の高さ
Ｃ１  案内面ところの転動面との軸受の周方向における最大隙間
Ｃ２  ピンと孔の内径面との軸受の周方向における最大隙間
Ｃ３  ころの転動面と小鍔部との軸受の径方向における最大隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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