(57)【要約】【課題】簡単な手順で環状板とピンとの確実な連結が実施でき、且つ、高強度で歪の少ない品質の安定したピン型保持器を提供する。【解決手段】第１環状板５に形成した切欠きに、締まり嵌めをもってピン２上端部を嵌合させ、第２環状板６の内径部９の下側部分をピン２上端部の内径側側面に当接させて、上記ピン２上端部を上記切欠きに押し込んだ状態とする、第１環状板５及び第２環状体はねじ締結で一体となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンの両端部がそれぞれ１対の円環部材に固定される転がり軸受用ピン型保持器において、
上記一対の円環部材の少なくとも一方の円環部材は、ピン端部側面を嵌合する切欠きが形成された第１環状板と、上記切欠きに対向配置され且つ該切欠きの開口側から上記ピン端部側面に当接して上記切欠き内に嵌合したピンを押さえる押さえ面を備えた第２環状板とから構成され、且つ、上記第１環状板と第２環状板とを締結することを特徴とする転がり軸受のピン型保持器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転がり軸受用のピン型保持器の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ピン型保持器を使用した転がり軸受としては、例えば先行技術文献１に記載されているものがある。
すなわち、中空の各転動体がそれぞれ上記中空を貫通するピンで保持され、各ピンの両端部がそれぞれ、軸受の軸方向で対向する一対の円環部材である環状板に固定される。
【０００３】
保持器を構成する上記一対の環状板には、それぞれ複数のピン受け孔が開口している。一方の環状板に形成されているピン受け孔は、ねじ孔であって、そのねじ孔にピンの一端部がねじ締結されて固定される。
また、他方の環状板に形成されるピン孔は、ピンの他端部を遊挿可能な溶接孔、つまり、ピン他端部との間に適当なすきまばめを持った溶接孔（ピン孔）であって、その溶接孔にピンの他端部を挿入し端部が溶接によって固定される。
【０００４】
なお、先行技術文献１に記載の発明にあっては、上記溶接部が溶接孔の外端部分だけであること及びピン他端部とピン孔と間にすきまばめがあることから、溶接孔を外端部側に向けて拡径となるテーパ状とし且つ該溶接孔とピン他端部との間にテーパ状のブッシュを介挿させることにより、ピン側面と環状板間のすきまをなくし、機械的に嵌合わせることにより、運転時に保持器に発生する応力集中を緩和し、強度を高める構造としている。
【０００５】
【特許文献１】
実公昭５３−４１６４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の保持器では、溶接加工でピンの端部が固定されるため、溶接部の溶け込み深さを十分に取ろうとするほど、溶接加工時の大熱により保持器の変形や材料組織の変化が避けられず、所定以上の寸法精度や強度を得ることが難しい。
また、軸受を組み込んだ装置の運転パターンによっては、軸受の保持器に繰り返し応力が発生するが、溶接部位は加工時の加熱、冷却、さらに溶接材料の溶け込み等により材料組織も複雑なうえ残留応力も発生しており、他の部位に比べて疲労による破壊に対して強度的に劣る傾向がある。
【０００７】
また、溶接部は、溶接条件の微妙な変化で、溶接の溶け込み不良やブローホールなどの溶接加工特有の欠陥を生じる可能性があり、安定した品質を得るためには加工条件の管理が必要である。また、内部欠陥の検査には超音波探傷やＸ線探傷が一般的だが、特別な装置や設備が必要であり、検査管理も大変である。
また、保持器の組立ては、一対の環状板にそれぞれ、ピンを１本ずつ、個別に締結および溶接していくことから、加工誤差や組立て手順によって形状的な歪が生じた場合に、歪が、分散されずに部分的に偏り集中する傾向がある。
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、機械的に接合させることにより、安定した強度で環状板とピンとの締結が実施でき、且つ、歪の少ない高精度なピン型保持器の構造を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ピンの両端部がそれぞれ１対の円環部材に固定される転がり軸受用ピン型保持器において、
上記一対の円環部材の少なくとも一方の円環部材は、ピン端部側面を嵌合する切欠きが形成された第１環状板と、上記切欠きに対向配置され且つ該切欠きの開口側から上記ピン端部側面に当接して上記切欠き内に嵌合したピンを押さえる押さえ面を備えた第２環状板とから構成され、且つ、上記第１環状板と第２環状板とを締結することを特徴とするものである。
本発明によれば、少なくとも一方のピン端部では、全てのピンの端部が、上記一対の環状板に対し嵌合によって同時に固定される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
本実施形態では、円錐ころ軸受からなる転がり軸受を例にして、本発明に基づくピン型保持器を説明する。
図１に示す部分拡大断面図のように、円錐ころ１には軸方向中央部に貫通孔１ａが設けられ、その貫通孔１ａをピン２が貫通している。なお、全てのピン２の中心軸ｐは、１点に集まる円錐面上に配置される。そして、上記ピン２の一端部（下端部）は下側の円環部材３に固定され、ピン２の他端部は、上側の円環部材４に固定されている。
【００１０】
下側の円環部材３は、一枚の環状板から構成され、ピン取付け位置に対しピン２の軸と同軸にねじ孔３ａが開口している。そして、ピン２の下端部に形成されている雄ねじが上記ねじ孔３ａに螺合することで、ピン２の下端部が下側の円環部材３に固定される。
また、上側の円環部材４は、軸受軸方向に積層配置される第１環状板５（下側の板）及び第２環状板６（上側の板）から構成され、その２枚の環状板５，６は、図２に示すように、ねじ止めすることで一体となる。符号７はねじを示す。
【００１１】
第１環状板５は、図３に示すように、リング状の板材であって、内径面側には、ピン２の上端部側面（外径側の側面）に締まり嵌めで嵌合可能な半円筒面状の第１の切欠き１０が形成されている。各第１の切欠き１０は、第１環状板５の径方向中心（内径側）に向けて開口している。符号１１はねじ孔を示す。
ここで、上記第１の切欠き１０は、請求項で記載された切欠きに対応する。なお、上記切欠き１０は、ピン端部が断面円形となっていることを想定して半円筒面状と表現しているが、ピン端部側面が断面矩形状であれば切欠きも矩形状となっているなど、切欠き１０はピン端部側面に係合可能な形状となっている。
【００１２】
また、第２環状板６も、図１及び図２から分かるように、リング状の板材であって、外径は上記第１環状板５と同径であるが、内径は上記第１環状板５よりも小さい。この第２環状板６は、上記第１環状板５と上下（軸受軸方向）で対向して当該第１環状板５の上面に当接する外径部８と、その外径部８の内周側に連続し且つ下側部分９Ａが上記第１環状板５の内径面と径方向で対向する内径部９とから構成される。そして、この第２環状板６には、上記ピン２上端部を差し込み可能な第２の切欠き１２が形成されている。
【００１３】
この第２の切欠き１２のうち上記内径部９分の下側は、図４に示すように、上記第１の切欠き１０とピン２上端部を挟んで対向すると共に、当該ピン２の上端部側面を締まり嵌めをもって嵌合可能な断面半円状形状の嵌合部１３Ａとなっている。上記内径部９の下側部分９Ａ、特に第２の切欠き１２の部分である嵌合部１３Ａの面が請求項でいう押さえ面を構成する。
【００１４】
ここで、上記第１の切欠き１０、及び上記内径部９に形成された嵌合部１３の内面は、上記円錐面に沿って中心軸が配置されたピン２の上端部側面に係合する形状となっている。本実施形態では、第１環状板５と第２環状板６のうちの嵌合部１３とは、複数のピン２の中心軸が配置される円錐面位置で２体に分割された形になっている。もっとも、円錐面位置に限定されない。
【００１５】
そして、各ピン２の上端部の外径側側面を、それぞれ第１環状板５の第１の切欠き１０に嵌合した後に、図５に示すように、上側から第２環状板６を降ろして、第２環状板６の各第２の切欠き１２内に、それぞれ対応するピン２上端部を配置して上記嵌合部１３をピンの内径側側面に当接させる。さらに第２環状板６の外径部８が第１環状板５の上面まで当接するまで下側に降ろす。このとき、上記嵌合部１３が、相対的にピンの内径側側面に案内されて下側に移動する。
【００１６】
これによって、内径部９の第２の切欠き１２の部分つまり嵌合部１３が上記切欠き１０とピン２を挟んで対向し、当該嵌合部１３の部分で、内径方向からピン２上端部を第１の切欠き１０内に押し込んで押さえた状態となる。
この状態で、第１環状体と第２環状板６とをねじ止めすることで当該第１環状体と第２環状体を一体とする。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、従来の保持器で採用していた溶接部を、締まり嵌めによる嵌合によって位置決めして締結するため、形状精度及び強度的に安定した品質を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本実施形態では、ピン２の一端部（下端部）が、従来通り下側の円環部材３にねじ止めされるが、他端部（上端部）は、２枚の環状板５，６に設けたねじ孔１１と締まり嵌めによる嵌合で固定される。このため、各ピン２下端部におけるねじ部の締め込みの位置にばらつきが生じても、上側の円環部材４への取付けにおいては、ピン２の軸方向の固定位置は自由度があるため、つまり、ピン２上端部の取付位置を多少軸方向に移動可能となっているので、歪を生じることなく正確に、転動体と保持器（上下の円環部材）との間の軸方向すきまを目的とする値に設定することができる。すなわち、２枚の環状板５，６によって全部のピン２の上端部を同時に位置決めして締結するため、歪が分散され、且つ高強度で安定した寸法の保持器を得ることが出来、保持器の完成時に歪を生じにくい。
【００１８】
さらに、部品の寸法管理および２枚の環状板５，６の締結の管理によって、品質管理が可能である。
ここで、上記実施形態では、本発明に基づくピン端部の固定方式を、片側の端部だけに採用する場合で説明しているが、ピン２の両端部を共に、上記２枚の環状板５，６からなる円環部材に採用して固定するようにしても良い。
また、ピン２の抜け防止および接合強化のために、２枚の環状板５，６からなる上側の円環部材４と、嵌合したピン２とを、入熱量の比較的少ないスポットティグ溶接などで溶接して、固定を補強してもよい。
ここで、上記２枚の環状板５，６におけるピン嵌合部となる、第１の切欠き１０及び内径部９の第２の切欠き１２部分（嵌合部１３）の加工は、二枚の環状板５，６をねじ締結した状態で、ピン２の軸と同軸に穴あけ加工をすることで簡単に形成可能であるので、特殊な加工工程を必要としない。
【００１９】
また、上記実施形態では、円錐ころ軸受を想定しているため、第１環状板５に形成する第１の切欠き１０が内径側に開口し、第２環状板６に形成する第２の切欠き１２が外径側に開口する場合を例示している。他の転がり軸受の場合には、第１環状板５に形成する第１の切欠き１０が外径側に開口し、第２環状板６に形成する第２の切欠き１２が内径側に開口するように設定しても良い。要は、第１の切欠き１０と第２の切欠き１２とがピン２を挟んで対向するように配置されていればよい。もっとも、軸受の径方向で対向させることが好ましい。また、第２の切欠きについては、嵌合部１３の部分以外は、切欠きではなく、穴となっていても良い。要は、ピンを軸方向に移動可能であればよい。
【００２０】
また、上記実施形態では、第２の切欠き１２のうち内径部９の下側部分９Ａに形成した嵌合部１３をピン２上端部側面に嵌合させているが、これに限定されない。例えば図６のように、内径部９における上記第１の切欠き１０と径方向で対向する部分９Ａが、径方向内側からピン２上端部の内径側側面に当接しピン２を第１の切欠き１０内に押し込み、当該第１の切欠き１０からのピン２上端部の抜けを防止させるようになっていればよい。もっとも、上述のように締まり嵌め状態とする方がより強固に固定できる。
【００２１】
また、上記実施形態では、円錐ころ軸受を例示したが球面ころ軸受（自動調心ころ軸受）など他の転がり軸受であっても適用可能である。
以上のように、本実施形態のピン型保持器では、一対の環状板５，６によって、全てのピン２の一端部を均等に締め上げて固定することが可能であるので、歪が分散し、形状も強度的には品質の安定したピン型保持器を提供することが出来る。
また、構成部品が難溶接材料（高炭素鋼、銅合金、セラミックス、アルミ合金等）あるいは異種材料の組合せでもピン型保持器の製作が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、精度良く、ピンを円環部材に固定することが可能となり、歪が小さく、形状も強度的にも品質の安定したピン型保持器を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るピンと保持器の取付けを説明する部分拡大図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る２枚の環状板の組み付けを示す斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る第１環状板を示す平面図である。
【図４】図１におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係る組み付けを説明する図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係る嵌合部の別例を説明する図である。
【符号の説明】
１  ころ
２  ピン
３、４  円環部材
５  第１環状板（内側）
６  第２環状板（外側）
７  ねじ
８  外径部
９  内径部
１０  第１の切欠き（切欠き）
１１  ねじ孔
１２  第２の切欠き
１３  嵌合部
【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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