(57)【要約】【課題】ピンの嵌合軸部を嵌合する嵌合孔の変形を防止し、ピンや環状側板の破損を未然に防ぐことにより、耐久性の向上が図れるようにしたピンタイプ保持器を備えたころ軸受を提供する。【解決手段】ころ軸受は、同軸上に対向配置された一対の環状側板３１，３２Ａに両端が結合された複数本のピン２３を有するピンタイプ保持器２４Ａと、各ピン２３の外周に回転自在に支持されて内外輪２１，２２間に転動自在に設けられた複数の中空ころ２７とを備える。各ピン２３の嵌合軸部２５を嵌合する嵌合孔２６が形成された環状側板３２Ａは、Ｓ４５ＣやＳ４８Ｃ等の構造用炭素鋼を素材にして機械加工された上で、焼入れ・焼戻しを含む調質処理が実施されており、硬度をＨＲＣ２２〜２９の範囲に高める硬化処理が施されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に対向配置された一対の環状側板に両端が結合された複数本のピンを有するピンタイプ保持器と、前記各ピンの外周に回転自在に支持されて内外輪間に転動自在に設けられた複数の中空ころとを備えたころ軸受であって、
前記各ピンの嵌合軸部を嵌合する嵌合孔が形成された前記環状側板の少なくとも嵌合孔内周部には、硬化処理が施されていることを特徴とするころ軸受。
【請求項２】
前記硬化処理が、前記嵌合孔が形成された前記環状側板に施した調質処理であることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項３】
前記硬化処理が、前記嵌合孔内周部に施した高周波焼き入れ処理であることを特徴とする請求項１に記載のころ軸受。
【請求項４】
前記嵌合孔が形成された環状側板が構造用炭素鋼から成り、硬化処理後の硬さがＨＲＣ２２〜２９の範囲とされていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はころ軸受に関し、特に、ピンタイプ保持器によって中空ころが内外輪間に保持されたころ軸受の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄設備や圧延機、減速機などに使用されるころ軸受の一種として、転動体である「ころ」を中空にし、そのころの貫通孔にピンを通し、各ころを回転自在に支持するピンの両端を同軸上に対向配置した一対の環状側板に結合することで、各ころを内外輪間に一定間隔で保持したピンタイプ保持器を有するころ軸受が知られている。
【０００３】
図５は従来のころ軸受の要部構成を示す部分断面図であり、同軸上に対向配置された一対の環状側板３１，３２に両端が結合された複数本のピン２３を有するピンタイプ保持器２４と、各ピン２３の外周に回転自在に支持されて内外輪２１，２２間に転動自在に設けられた複数の中空ころ２７とを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この様なころ軸受では、図５に示したように、各ピン２３の両端を各環状側板３１，３２に結合する構造として、ピン２３の一端部に雄ねじ部２８を形成し、その雄ねじ部２８を一方の環状側板３１の雌ねじ孔３９に螺合締結すると共に、ピン２３の他端部に径大の嵌合軸部２５を形成し、その嵌合軸部２５を他方の環状側板３２に形成した嵌合孔２６に嵌合した上で、全周溶接した溶接部３０により固定する構造を採用している。この場合、ピン２３の雄ねじ部２８と前記環状側板３１の雌ねじ孔３９は、ピン２３の軸線方向の位置決めを行うためテーパねじで構成されている。
【０００５】
また、例えばピンの一端部の結合については前記同様ねじによる締結構造とし、溶接固定する他端部の結合については、該他端部にテーパ状の嵌合軸部を形成して、その嵌合軸部を第２の環状側板のテーパ状の嵌合孔に嵌合した上で全周溶接により固定する構造を採用したものがある（例えば、特許文献２参照）。
更に、図６に示したように、環状側板１３２の嵌合孔１２６をストレート孔とし、そのストレート孔とテーパ状の嵌合軸部１２５との間に、テーパ孔を有するブッシュ１２７を打ち込んで、その上でピン１２３の端部を環状側板１３２に全周溶接により固定する構造を採用したものなどもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭６０−１８２５２５号公報（図２）
【特許文献２】
実公平６−１３３８１号公報（図２）
【特許文献３】
特開平１１−５１０６２号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の如き従来例のころ軸受では、ピンの嵌合軸部が環状側板の嵌合孔に嵌合された上で溶接固定されているが、軸受が回転すると、負荷圏以外ではころの重量や回転によって生じる振動で、環状側板とピンとの結合部分に繰り返し応力が作用し、嵌合孔が変形したり、へたりが生じることがある。
そして、前記嵌合孔の変形やへたりによって前記ピンとの接合部スキマが大きくなると、ピンと環状側板を固定している溶接部に集中して力が加わるようになり、該溶接部に亀裂や剥がれが起き、その結果、ピンや環状側板の破損につながる可能性があった。
【０００８】
従って、本発明の目的は上記課題を解消することに係り、ピンの嵌合軸部を嵌合する嵌合孔の変形を防止し、ピンや環状側板の破損を未然に防ぐことにより、耐久性の向上が図れるようにしたピンタイプ保持器を備えたころ軸受を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、同軸上に対向配置された一対の環状側板に両端が結合された複数本のピンを有するピンタイプ保持器と、前記各ピンの外周に回転自在に支持されて内外輪間に転動自在に設けられた複数の中空ころとを備えたころ軸受であって、
前記各ピンの嵌合軸部を嵌合する嵌合孔が形成された前記環状側板の少なくとも嵌合孔内周部には、硬化処理が施されていることを特徴とするころ軸受により達成される。
【００１０】
上記構成によれば、環状側板の少なくとも嵌合孔内周部が硬化処理されるので、該嵌合孔の変形やへたりを有効に防止することができる。
そこで、軸受回転時の振動による嵌合孔とピンとの接合部スキマの広がりを抑制することができ、溶接部の破損等を防止して耐久性を向上させることができる。
【００１１】
尚、好ましくは、前記硬化処理が、前記嵌合孔が形成された前記環状側板に施した調質処理（例えば、焼入れ・焼戻し）、或いは、前記嵌合孔内周部に施した高周波焼き入れ処理とされる。
又、好ましくは前記嵌合孔が形成された環状側板が構造用炭素鋼から成り、硬化処理後の硬さがＨＲＣ２２〜２９の範囲とされる。
この場合、環状側板に対して硬化処理を効率良く施すことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るころ軸受を詳細に説明する。
図１〜図４は本発明の各実施形態のころ軸受におけるピンタイプ保持器の要部構成をそれぞれ示す断面図である。尚、これらの各断面図においては、本発明の特徴をわかりやすくするために、断面部分にはハッチングを付さず、硬化処理を施した特徴部分にだけハッチングを付してある。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係るころ軸受のピンタイプ保持器の要部断面図である。
本第１実施形態のころ軸受は、内輪２１及び外輪２２と、これら内輪２１と外輪２２との間に転動自在に挟まれた複数の円筒状の中空ころ２７と、これら複数の中空ころ２７を所定間隔で保持するピンタイプ保持器２４Ａとからなる。
【００１４】
前記ピンタイプ保持器２４Ａは、図５に示したピンタイプ保持器２４と実質的には同じ構成であり、同軸上に対向配置された一対の環状側板３１，３２Ａと、これら環状側板３１，３２Ａに両端が結合された複数本のピン２３とから構成されており、各ピン２３を各中空ころ２７の貫通孔に通すことで、各ピン２３の外周に中空ころ２７が回転自在に支持されている。
【００１５】
前記ピン２３の一端部にはテーパ雄ねじ部２８が形成され、他端部には径大の嵌合軸部２５が形成されている。また、環状側板３１には、ピン２３を結合するための構成として、ピン２３の一端部に形成されたテーパ雄ねじ部２８を螺合するテーパ雌ねじ孔３９が設けられており、環状側板３２Ａには、ピン２３を結合するための構成として、ピン２３の他端部に形成された嵌合軸部２５を嵌合する嵌合孔２６が設けられている。
【００１６】
そして、本第１実施形態の特徴として、前記嵌合孔２６を有する環状側板３２Ａは、Ｓ４５ＣやＳ４８Ｃ等の構造用炭素鋼を素材にして機械加工された上で、焼入れ・焼戻しを含む調質処理が実施されており、硬度をＨＲＣ２２〜２９の範囲に高める硬化処理が施されている。図１におけるハッチング部分は、調質処理により硬度が高められた部分を示している。
【００１７】
そして、このように硬化処理が施された環状側板３２Ａを用いて、ピンタイプ保持器２４Ａが組み立てられる。各ピン２３の一端部に形成されたテーパ雄ねじ部２８が環状側板３１の各テーパ雌ねじ孔３９に螺合締結されると共に、各ピン２３の他端部に形成された嵌合軸部２５が硬化処理を施した環状側板３２Ａの嵌合孔２６に嵌合された上で、全周溶接（溶接部３０）される。
【００１８】
即ち、上記ピンタイプ保持器２４Ａを用いた本第１実施形態のころ軸受によれば、嵌合孔２６を形成した環状側板３２Ａの全体が調質処理により硬化させられているので、該嵌合孔２６の変形やへたりを有効に防止することができる。
そこで、軸受回転時の振動による嵌合孔２６とピン２３との接合部スキマの広がりを抑制することができ、溶接部３０の破損等を防止して軸受の耐久性を向上させることができる。
【００１９】
尚、上述した第１実施形態のころ軸受におけるピンタイプ保持器２４Ａは、環状側板３２Ａの全体を調質処理することにより硬化させているが、ピン２３の嵌合軸部２５と接触するのは嵌合孔２６の内周部なので、図２に示す第２実施形態のころ軸受におけるピンタイプ保持器２４Ｂのように、環状側板３２Ｂの嵌合孔２６の内周部だけを高周波焼き入れして、硬度ＨＲＣ２２〜２９の範囲に硬化させてもよい。その場合も同様の効果を奏することができる。
【００２０】
図３に示した本発明の第３実施形態に係るころ軸受のピンタイプ保持器１２４Ａは、図６に示したピンタイプ保持器１２４と実質的には同じ構成であり、環状側板１３２Ａに形成した嵌合孔１２６に、ブッシュ１２７を介してピン１２３の嵌合軸部１２５を嵌合している。
そして、嵌合孔１２６が形成された環状側板１３２Ａは、Ｓ４５ＣやＳ４８Ｃ等の構造用炭素鋼を素材にして機械加工された上で、焼入れ・焼戻しを含む調質処理が施されており、硬度をＨＲＣ２２〜２９の範囲に高める硬化処理が施されている。図３におけるハッチング部分は、調質処理により硬度が高められた部分を示している。
【００２１】
又、図４に示した本発明の第４実施形態に係るころ軸受のピンタイプ保持器１２４Ｂは、環状側板１３２Ｂの嵌合孔１２６の内周部だけを高周波焼き入れして、硬度ＨＲＣ２２〜２９の範囲に硬化させたものである。
これら第３及び第４実施形態に係るころ軸受においても、嵌合孔１２６の変形やへたりを有効に防止することができるので、軸受回転時の振動による嵌合孔１２６とピン１２３との接合部スキマの広がりを抑制することができ、溶接部３０の破損等を防止して軸受の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
尚、本発明のころ軸受に係るピンタイプ保持器を構成する環状側板、ピン、中空ころ及び硬化処理等の構成は、上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうることは云うまでもない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のころ軸受によれば、環状側板の少なくとも嵌合孔内周部が硬化処理されるので、該嵌合孔の変形やへたりを有効に防止することができる。
そこで、軸受回転時の振動による嵌合孔とピンとの接合部スキマの広がりを抑制することができ、溶接部の破損等を防止して耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るころ軸受のピンタイプ保持器の要部断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るころ軸受におけるピンタイプ保持器の要部断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るころ軸受におけるピンタイプ保持器の要部断面図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係るころ軸受におけるピンタイプ保持器の要部断面図である。
【図５】従来のころ軸受の要部断面図である。
【図６】従来の別形式のピンタイプ保持器の要部断面図である。
【符号の説明】
２１    内輪
２２    外輪
２３    ピン
２４Ａ  ピンタイプ保持器
２５    嵌合軸部
２６    嵌合孔
２７    中空ころ
３１    環状側板
３２Ａ  環状側板
【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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