(57)【要約】      （修正有）【課題】軸受をハウジングの内側に嵌め合わせるためにハウジングの内周部に形成される切欠きに起因するハウジングの強度低下を回避できるインサート軸受ユニットを提供する。【解決手段】軸受ユニットのハウジング２０が、円環部２１と、円環部の円周方向の一部から外側へ棒状に突出したねじ棒形式の取付け部２２とからなる。円環部２１のうちの取付け部２２の付け根部分に対応する部分にのみ切欠き２３を設ける。取付け部２２の付け根部分は厚肉であるため切欠き２３を設けてもハウジング２０の強度低下は生じない。【選択図】図１
0003202447.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
外輪の内側に複数のボールを介して内輪が組み合わされ前記外輪の外周面が凸状球面とされた軸受が、内周面が凹状球面とされたハウジングの内側に摺動可能に嵌め合わされたインサート軸受ユニットにおいて、
前記軸受を前記ハウジングの内側に嵌め合わせのために前記ハウジングの内周部に切欠きが形成され、且つその切欠きが、前記ハウジングの円周方向の一箇所にのみ配置されたインサート軸受ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のインサート軸受ユニットにおいて、
前記切欠きは前記ハウジングの肉厚が厚い箇所に位置するインサート軸受ユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のインサート軸受ユニットにおいて、
前記ハウジングが、円環部と、当該円環部の円周方向の一部から外側へ棒状に突出したねじ棒形式の取付け部とからなり、前記ハウジングの肉厚が厚い箇所は、前記円環部のうちの前記取付け部に対応する部分であるインサート軸受ユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、軸受がそのハウジング（軸受箱）内に嵌め合わされたインサート軸受ユニットに関し、特に、ハウジング内の軸受が調芯自在とされたインサート軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般産業機械に多用されるインサート軸受ユニットは、図４及び図５に示すように、軸受１０とこれを収容するハウジング２０とからなる。軸受１０は外輪１１の内側に複数個のボールを介して内輪１２が組み合わされた周知の構成であり、外輪１１の外周面１３は凸状球面とされている。また、ハウジング２０は一般に円環部２１と、当該円環部２１を取付けるための取付け部２２とからなり、円環部の内周面２４は凹状球面とされている。そして、軸受１０が、ハウジング２０の円環部内側に互いの球面の中心位置を一致させて摺動可能に嵌め合わされることにより、当該軸受１０がその中心線周囲の全方向に傾動自在とされる（すなわち調芯自在とされる）。
【０００３】
ハウジング２０の取付け部２２としては台座形式、フランジ形式、ねじ棒形式などがあり、取付け部２２が台座形式のインサート軸受ユニットはピロー型ユニットと呼ばれ、取付け部がフランジ形式のものはフランジ型ユニット、同じくねじ棒形式のものはハンガー型ユニットと呼ばれている。図４及び図５に示されたのは、ハウジング２０の取付け部２２がねじ棒形式とされたハンガー型ユニットである。
【０００４】
このような調芯機能を有するインサート軸受ユニットにおいては、軸受１０をハウジング２０内に嵌め合わせるためにハウジング２０の円環部２１に切欠き２３が設けられる。具体的には、円環部２１の内周部分の左右対称位置、より詳しくはハウジング２０の中心線を挟む２位置に切欠き２３がそれぞれ設けられる。この２つの切欠き２３により、軸受１０を円環部２１内に互いの中心位置が一致するように嵌め合わせることが可能となる。ハウジング２０の中心線とは、基本的にハウジング２０の取付け部２３が左右対称形状となる直線であり、取付け部２２が、円環部２１の円周方向の一部から外側へ棒状に突出したねじ棒形式の場合は、その取付け部２２の中心線と一致する。
【０００５】
しかしながら、ハウジング２０の円環部２１に切欠き２３を設けると、切欠き２３を設けた箇所の肉厚が薄くなるために、その箇所の強度が低下し、ハウジング２０の形式によっては、切欠き２３を設けた箇所が危険断面、すなわち荷重を受けたときに損傷する危険性が最も大きい箇所となる。具体的には、ハウジング２０の取付け部２２がねじ棒形式であるハンガー型ユニットにおいてこの傾向が明確であり、ハウジング２０の取付け部２２が台座形式であるピロー型ユニットにおいては、切欠き２３を設けた箇所よりも、円環部２１と取付け部２２の境界部分が破断断面となる傾向が強い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８７９４３号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、ハウジングの切欠きに起因する強度低下を簡単な手段で且つ効果的に抑制できる高強度で経済性の高いインサート軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するめに、本考案のインサート軸受ユニットは、外輪の内側に複数のボールを介して内輪が組み合わされ前記外輪の外周面が凸状球面とされた軸受が、内周面が凹状球面とされたハウジングの内側に摺動可能に嵌め合わされたインサート軸受ユニットにおいて、前記軸受を前記ハウジングの内側に嵌め合わせのために前記ハウジングの内周部に切欠きを形成し、且つその切欠きを、前記ハウジングの円周方向の一箇所にのみ設けたものである。
【０００９】
嵌め合わせのための切欠きは、従来はハウジングの中心線を挟む２箇所に一義的に設けられていたため、ハウジングの形式によっては切欠き形成箇所が危険断面となるのを回避できなかった。しかるに、本考案のインサート軸受ユニットにおいては、この切欠きがハウジングの円周方向の一箇所にのみ設けられることにより、ハウジングの肉厚が厚い箇所に切欠き位置を選定することができ、これにより切欠き形成箇所が危険断面となるのを回避することができる。また、回避できないまでも、切欠き形成箇所が損傷に至る荷重（許容荷重）を顕著に増大させることができる。
【００１０】
また、嵌め合わせのための切欠きが、ハウジングの円周方向の一箇所にのみ設けられたとしても、その切欠きを、当該切欠きがハウジングの中心線を挟む２箇所に設けられる場合よりも若干大きく（深く）することで、ハウジング内への軸受の嵌め合わせ作業は支障なく行われる上に、その切欠きを大きくしたとしても、許容荷重が低減する懸念は小さい。
【００１１】
インサート軸受ユニットにおけるハウジングの材質は主にねずみ鋳鉄であるが、そのねずみ鋳鉄だと、衝撃荷重が作用する場合や重荷重が作用する場合は割れるおそれがある。割れるおそれのある場合は、ハウジングの材質を一般構造用圧延鋼材、球状黒鉛鋳鉄、或いはオーステナイト系ステンレス鋼などに変更することがある。ハウジングの材質がねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄の場合、切欠きは鋳造工程にて形成されるが、一般構造用圧延鋼材、オーステナイト系ステンレス鋼の場合は鋳造後の機械加工にて形成される。切欠きが機械加工にて形成される場合、切欠きが２箇所だと機械加工も２箇所に必要となるが、切欠きが１箇所だと１箇所の機械加工で済み、製造コストの低減が可能となる。
【００１２】
本考案は、切欠きを設けた箇所が危険断面となる懸念が大きいハンガー型ユニット、すなわちハウジングの取付け部がねじ棒形式であるインサート軸受ユニットに特に有効である。ハンガー型ユニットにおいては、ハウジングの円環部の特に取付け部に対応する部分の肉厚が大きいので、この部分に切欠きを形成するのが好ましい。
【考案の効果】
【００１３】
本考案のインサート軸受ユニットは、嵌め合わせのための切欠きがハウジングの円周方向の一箇所にのみ設けられることにより、格段の不都合を伴うことなく許容荷重の増大を図ることができ、経済性の向上を合わせて達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案の一実施形態を示すインサート軸受ユニットの斜視図で組立図である。
【図２】同インサート軸受ユニットの斜視図で分解図である。
【図３】本考案の他の実施形態を示すインサート軸受ユニットの斜視図で組立図である。
【図４】従来のインサート軸受ユニットの斜視図で組立図である。
【図５】同インサート軸受ユニットの斜視図で分解図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下に本考案の一実施形態を説明する。本実施形態のインサート軸受ユニットは図１及び図２に示すように、軸受１０と、これを収容するねじ棒付きのハウジング２０とからなるハンガー型ユニットである。
【００１６】
軸受１０は、外輪１１の内側に複数個のボールを介して内輪１２が組み合わされた周知の構成であり、外輪１１の外周面１３は凸状球面とされている。ハウジング２０は円環部２１と、当該円環部２１を取付けるための取付け部２２とからなり、円環部２１の内周面２４は、前記外周面１３の凸状球面に対応する凹状球面とされている。取付け部２２は円環部２１の円周方向の一部から外側へ棒状に突出したねじ棒形式であり、その中心線がハウジング２０の中心線に一致する。
【００１７】
ハウジング２０における円環部２１の内周部分、特に取付け部２１の付け根部分に対応する部分には、単一の切欠き２３が設けられている。取付け部２１の付け根部分は、他の部分に比べて、特に外周部分が厚肉である。切欠き２３は、円環部２１内に軸受１０を嵌め合わせるためのものであり、従来の中心線を挟む２位置に設けられる場合と比べて深く設計される。以下に切欠き２３の深さを具体的に説明する。
【００１８】
切欠き２３は、軸受１０の中心が円環部２１の中心に一致するまで軸受１０を円環部２１内に嵌め込ませる必要性から、軸受１０の厚みよりも大きい横幅を有し、且つハウジング２０の中心線より奥の位置まで形成される。円環部２１の中心から切欠き２３の最深部までの半径方向距離を切欠き径Ｚ、軸受１０の外径Ｄの１／２を軸受半径Ｒ、軸受１０を円環部２１内に嵌め合わせるときの軸受１０の外周面と切欠き２３の最深部との間の必要隙間ｔを２〜３．５ｍｍとすると、切欠き２３が従来のハウジング２０の中心線を挟む２位置に設けられる場合の切欠き径Ｚは式（１）となる。
切欠き径Ｚ＝軸受半径Ｒ＋必要隙間ｔ（２〜３．５ｍｍ）・・・（１）
【００１９】
これに対し、切欠き２３が取付け部２１の付け根部分に対応する一箇所に設けられる場合は、式（２）のとおりとなる。式（２）中のずれ量Ｘとは、軸受１０を円環部２１内に嵌め合わせるときに軸受１０の中心が円環部２１の中心に対して切込み２３の側へ変位する中心変位量であり、切欠き２３がこのずれ量Ｘだけ深くなることを意味する。
切欠き径Ｚ＝軸受半径Ｒ＋ずれ量Ｘ＋必要隙間ｔ（２〜３．５ｍｍ）・・・（２）
【００２０】
このように構成された本実施形態のインサート軸受ユニットにおいては、ハウジング２０に対して軸受１０を横に寝かし、切欠き２３を利用して、両者の中心〔軸受１０の外輪１１の外周面１３（凸状球面）の中心と、ハウジング２０の円環部２１の内周面２４（凹状球面）の中心〕が一致するまで円環部２１内に嵌め込む。両者の中心が一致すると軸受１０を立てて、ハウジング１０の円環部２１内に嵌め合わせる。
【００２１】
ハウジング１０の円環部２１内に嵌め合わされた軸受１０は、円環部２１の内周面２４（凹状球面）と外輪１１の外周面１３（凸状球面）との摺動により、中心線周囲の全方向に傾動可能となり、調芯自在となる。
【００２２】
かかるインサート軸受ユニットは、ハウジング２０の取付け部２２が、円環部２１の円周方向の一部から外側へ棒状に突出したねじ棒形式とされたハンガー型ユニットであるにもかかわらず、切欠き２３に起因する許容強度の低下を回避することができる。
【００２３】
すなわち、従来のハンガー型ユニットにおいては、ハウジング２０の中心線を挟む２位置に切欠き２３が形成されるため、その切欠き２３が形成された箇所が危険断面となり、切欠き２３がハウジング２０の許容荷重を低下させる原因になる。しかるに、本実施形態のインサート軸受ユニットにおいては、ハウジング２０における円環部２１の一箇所、特に取付け部２２の付け根部分に対応する部分に単一の切欠き２３が形成されている。その切欠き２３は２位置形成の場合と比べて深くなるが、その形成箇所である取付け部２２の付け根部分が厚肉であるので、切欠き２３が危険断面にはならない。このため、ハウジング２０が全体的に強化され、その許容荷重が増加する。
【００２４】
切欠き２３が一箇所に形成されても、それを深くしたことにより、軸受１０をハウジング２０内に嵌め合わせる際の作業性の低下が回避される。切欠き２３を深くすることが許容強度に悪影響を与えないことは前述したとおりである。
【００２５】
実際のハンガー型ユニットにおいて、切欠き２３をハウジング２０の中心線を挟む２位置に形成した場合と、取付け部２２の付け根部分に対応する一箇所に形成した場合とについて、ハウジング２０の変形量をコンピュータシミュレーションにより解析した。軸受型番は６００４、ハウジング２０の材質はオーステナイト系ステンレス鋼であり、荷重はハウジング２０の中心線に沿った１０ｋＮの引張荷重とした。
【００２６】
引張荷重に伴う円環部２１の変形量は、切欠き２３が２箇所形成の場合は最大で０．２７６ｍｍであったのに対し、切欠き２３が一箇所形成の場合は最大で０．２０９７ｍｍとなり、７６％に抑制された。変形量と荷重は比例関係にあるので、許容荷重は１．３倍程度に上昇することになる。ちなみに、切欠き２３が全く形成されない場合の変形量は、切欠き２３が一箇所形成の場合と同じである。すなわち、切欠き２３が一箇所形成の場合だと、その切欠き２３の形成による変形量の増大、許容荷重の低減は生じないのである。
【００２７】
上記実施形態においては、ハンガー型ユニットにおけるねじ棒状の取付け部２２は雌ねじタイプであったが、図３に示すように雄ねじタイプであってもよい。
【００２８】
また、ハウジング２０における単一の切欠き２３は、ハウジング２０の中心線を挟む対称位置に形成されているが、ハウジング２０の強度に悪影響を及ぼさない範囲内で横方向（すなわちハウジング２０の中心線に直角で且つ軸受１０の中心線に直角な方向）に変位してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１０  軸受
１１  外輪
１２  内輪
１３  外輪１１の外周面（凸状球面）
２０  ハウジング
２１  円環部
２２  取付け部
２３  切欠き
２４  円環部２１の内周面（凹状球面）
【図１】
0003202447.tif 000003
【図２】
0003202447.tif 000004
【図３】
0003202447.tif 000005
【図４】
0003202447.tif 000006
【図５】
0003202447.tif 000007