(57)【要約】【課題】ピン型保持器において、リングとピンを強固に結合して、ピンの耐久性を向上すること。【解決手段】第１リング１０の円周方向数ヶ所に貫通孔１１を設け、ピン３０の一端にすり鉢形状の凹部３２を設ける。ピン３０の一端を第１リング１０の貫通孔１１に対して内側から挿入した状態で、ピン３０の凹部３２に対して楔部材４０を装着する。楔部材４０の楔作用によって、ピン３０の一端部分が拡径されて第１リング１０の貫通孔１１の内周面に対して面で圧接固定される。これにより、第１リング１０に対するピン３０の結合強度が向上するとともに、衝撃荷重などが作用したときに、この衝撃荷重をピン３０の一端の広域で受けさせることが可能になる。また、楔部材４０を凹部３２に装着したままなので、衝撃荷重を繰り返し受けても、ピン３０の一端において前記拡径させた部分がだれることがなくなる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に離隔配置される一対のリングと、両リングの円周方向数ヶ所に架設される丸棒形状のピンとを備え、
前記一方リングの円周方向数ヶ所に前記ピンの一端が挿入される貫通孔が設けられており、
前記ピンの一端にすり鉢形状の凹部が前記一端の端縁へ向けて開放する状態で設けられており、この凹部を設けることで前記ピンの一端が筒状とされて、
前記ピンの一端が、前記一方リングの貫通孔に対して挿入された状態で、このピンの凹部に対して楔部材が装着され、前記楔部材の楔作用により前記ピンの一端の筒状部分が拡径されて前記一方リングの貫通孔の内周面に対して面で圧接固定されている、ピン型保持器。
【請求項２】
前記ピンの一端の筒状部分の円周方向数ヶ所に、スリットが前記ピンの長手方向に沿って設けられている、請求項１のピン型保持器。
【請求項３】
前記ピンの一端の凹部の内径部分と、前記楔部材の外径面とに、それぞれねじ溝が設けられており、前記凹部に対して楔部材が螺合装着されている、請求項１または２のピン型保持器。
【請求項４】
前記貫通孔の外側開口と前記楔部材の外周とに跨る部分が、溶接または打刻固定されている、請求項１から３のいずれかのピン型保持器。
【請求項５】
前記他方リングの円周方向数ヶ所にねじ孔が設けられており、前記ピンの他端に設けてあるねじ軸部が前記ねじ孔に螺合装着されている、請求項１から４のいずれかのピン型保持器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受に備えるピン型保持器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、比較的大型で大荷重や衝撃荷重が作用する条件で用いるころ軸受には、ピン型保持器が用いられる。この種のころ軸受としては、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、球面ころ軸受などがある。
【０００３】
このピン型保持器を有するころ軸受として、例えば特開平１１−２３０１７６号公報に示すようなものがある。
【０００４】
この公報に示すピン型保持器は、軸方向に平行に離隔配置される一対のリングと、両リングの円周方向数ヶ所に架設される丸棒形状のピンとを備えた構成になっている。
【０００５】
ピンは、両端が胴体部分よりも小径に形成されている。このピンの一端の小径部分は、第１リングの貫通孔に対して「すきま嵌め」された状態で、ピンの一端面を打刻ポンチなどで打刻変形させることによりピンの他端の外径部分を径方向外向きに塑性変形させてピンの他端を第１リングの貫通孔の内周面に対して固定させているとともに、ピンの一端周面に止めねじで回り止めしている。また、ピンの他端の小径部分は、ねじ溝が形成されることでねじ軸部とされており、このねじ軸部が第２リングのねじ孔に対してねじ込まれることによって結合されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ピン型保持器では、第１リングの貫通孔の内周面に対して「すきま嵌め」したピンの一端を打刻により塑性変形させることによって、前記貫通孔の内周面に対してピンの一端を固定させるようにしているが、衝撃荷重などを繰り返し受けることによって、ピンの一端において前記塑性変形させた部分が徐々にだれて、前記貫通孔の内周面とピンの一端との固定部分に隙間ができることが懸念される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のピン型保持器は、軸方向に離隔配置される一対のリングと、両リングの円周方向数ヶ所に架設される丸棒形状のピンとを備えている。前記一方リングの円周方向数ヶ所に前記ピンの一端が挿入される貫通孔が設けられている。前記ピンの一端にすり鉢形状の凹部が前記一端の端縁へ向けて開放する状態で設けられており、この凹部を設けることで前記ピンの一端が筒状とされている。前記ピンの一端が、前記一方リングの貫通孔に対して挿入された状態で、このピンの凹部に対して楔部材が装着され、前記楔部材の楔作用により前記ピンの一端の筒状部分が拡径されて前記一方リングの貫通孔の内周面に対して面で圧接固定されている。
【０００８】
この場合、ピンの凹部に装着する楔部材の楔作用によって、ピンの一端の筒状部分が拡径されて、一方リングの貫通孔の内周面に対して圧接固定される。これにより、一方リングに対するピンの結合強度が向上するとともに、衝撃荷重が作用したときの応力がピンの一端の全面に分散されるようになる。しかも、楔部材をピンの凹部内に装着したままにしているから、衝撃荷重を繰り返し受けても、前記ピンの一端において前記拡径させた部分がだれることがなくなる。
【０００９】
なお、上記ピンの一端の筒状部分の円周方向数ヶ所に、スリットを前記ピンの長手方向に沿って設けることができる。この場合、楔部材による楔作用で、ピンの一端が拡径しやすくなり、一方リングの貫通孔の内周面に対する均等に圧接されやすくなる。
【００１０】
また、上記ピンの一端の凹部の内径部分と、前記楔部材の外径面とに、それぞれねじ溝を設けることによって、前記凹部に対して楔部材を螺合装着する形態にすることができる。この場合、楔部材のねじ込みトルクでもって、ピンの一端部分を一方リングの貫通孔の内周面に対して圧接させる度合いを管理できるようになり、好ましい。
【００１１】
また、上記貫通孔の外側開口と前記楔部材の外周とに跨る部分を、溶接または打刻固定することができる。上記打刻固定とは、例えば打刻パンチなどの工具を用いて貫通孔および楔部材の形状を塑性変形させることにより、楔部材を物理的に回らないように、また抜け出ないようにさせることを言う。この場合、楔部材の万一の抜け出しを無くすことができる。
【００１２】
さらに、上記他方リングの円周方向数ヶ所にねじ孔を設け、前記ピンの他端に設けてあるねじ軸部を前記ねじ孔に螺合装着することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１から図４に本発明の実施形態１を示している。図１にはピン型保持器１を示している。このピン型保持器１は、図２に示すように、円筒ころ軸受２に用いられる。図２において、３は内輪、４は外輪、５は円筒ころである。
【００１４】
ピン型保持器１は、軸方向に平行に離隔配置される一対のリング１０，２０と、両リング１０，２０の円周方向数ヶ所に架設される丸棒形状のピン３０とを備えている。
【００１５】
この実施形態１では、第１リング１０に対するピン３０の一端の結合構造について工夫しているので、以下で詳細に説明する。
【００１６】
なお、第２リング２０に対するピン３０の他端の結合構造については、第２リング２０の円周方向数ヶ所に設けてあるねじ孔２１に対して、ピン３０の他端に設けてあるねじ軸部３１を螺合装着することにより行っている。
【００１７】
まず、第１リング１０の円周方向数ヶ所には、軸方向に沿う貫通孔１１が設けられている。この貫通孔１１の外側開口には、テーパ状の面取りが施されている。
【００１８】
ピン３０の一端は、すり鉢形状の凹部３２が端縁へ向けて開放する状態で設けられている。この凹部３２は、その底が球面形状に形成されており、深さ方向途中から開口端までの領域が開口側へ向けて拡径するテーパ形状に形成されている。このピン３０の一端は、凹部３２を設けたことで筒状になっているが、この筒状部分の円周方向数ヶ所（例えば４ヶ所）にはスリット３３がピン３０の長手方向に沿って設けられている。このスリット３３を設けたことで前記筒状部分は周方向で分割された複数（例えば４つ）の突片になっている。
【００１９】
なお、貫通孔１１と円筒ころ５との間で生じるせん断応力を考慮して、ピン３０の凹部３２の深さは、第１リング１０の貫通孔１１の軸方向長さよりも小さく設定されている。これにより、ピン３０の一端を第１リング１０の貫通孔１１に対して挿入すると、貫通孔１１内に、ピン３０の一端の突片部分だけでなく、ピン３０の胴体部分も入った状態になる。この貫通孔１１に対してピン３０の胴体部分は、ピン３０を貫通孔１１に挿入しやすくするため、「すきま嵌め」とされている。
【００２０】
そして、ピン３０の一端を、第１リング１０の貫通孔１１に対して内側から挿入した状態で、このピン３０の凹部３２に対して第１リング１０の外側から楔部材４０を圧入装着している。
【００２１】
この楔部材４０の外形は、ピン３０の凹部３２のテーパ形状部分に対応する円錐形状に形成されており、その大径側の端部にはテーパ状の面取りが施されている。
【００２２】
つまり、上記楔部材４０を凹部３２に圧入装着すると、この楔部材４０の楔作用によってピン３０の一端に設けられる４つの突片部分が拡径されることになって、第１リング１０の貫通孔１１の内周面に対して全周にわたって圧接固定されることになる。
【００２３】
ところで、上記ピン型保持器１の組み立ては、ピン３０と第１リング１０とを結合する際に、ピン３０個々に円筒ころ５を１つずつ嵌めておいて行う。そして、ピン３０に楔部材４０を打ち込んだ後で、楔部材４０の面取りと第１リング１０の貫通孔１１の面取りとに跨る部分を溶接することにより、第１リング１０とピン３０と楔部材４０を一体に固定し、楔部材４０の抜け止めと回り止めを強固に行うようにしている。溶接部分に符号５０を付してある。但し、前記溶接に変えて、打刻変形させる形態にして回り止めさせることも可能である。
【００２４】
以上説明したように、この実施形態１にかかるピン型保持器１では、第１リング１０の貫通孔１１に対してピン３０の一端を面で圧接固定させるようにしているから、第１リング１０に対するピン３０の結合強度が向上するとともに、衝撃荷重が作用したときに、この衝撃荷重をピン３０の一端の全面で受けさせることができて、ピン３０の耐久性を向上できるようになる。しかも、楔部材４０をピン３０の凹部３２内に装着したままにしているから、衝撃荷重が繰り返し作用しても、ピン３０の一端において前記拡径させた部分がだれることがなくなる。したがって、第１リング１０の貫通孔１１に対するピン３０の一端の圧接固定状態を長期にわたって維持することができるので、信頼性向上に貢献できる。
【００２５】
図５から図７に本発明の実施形態２を示している。この実施形態２では、上記実施形態１での楔部材４０の装着形態を変更しているので、この変更部分のみを詳細に説明する。
【００２６】
楔部材４０の円錐面には、ねじ溝４１が形成されている。また、ピン３０の凹部３２におけるテーパ面には、前記ねじ溝４１に螺合するねじ溝３４が形成されている。
【００２７】
そして、ピン３０の一端を、第１リング１０の貫通孔１１に対して内側から挿入した状態で、楔部材４０をピン３０の凹部３２のねじ溝３４に対して螺合装着することにより、楔部材４０の楔作用でもってピン３０の一端における突片部分を拡径させて第１リング１０の貫通孔１１の内周面に対して圧接させるようにしている。
【００２８】
なお、楔部材４０の面取り側端面には、図７に示すように、ピン３０の凹部３２に対してねじ込むときに用いるねじ回し工具（図示省略）と係合するための凹部４２が設けられている。この凹部４２は、図示ではねじ回し工具を六角レンチとする場合を考慮して、それに合致する形状に形成されている。しかし、図示しないが、ねじ回し工具としてマイナスドライバーを用いる場合には、凹部４２の形状はマイナスドライバーに合致する形状とされる。
【００２９】
この実施形態２では、楔部材４０を凹部３２にねじ込むことによって、上記実施形態１と同様に、ピン３０の一端が第１リング１０貫通孔１１の内周面に対して面で圧接固定されることになり、第１リング１０に対するピン３０の結合強度が向上するとともに、ピン３０の耐久性が向上する。この他、ピン３０の一端部分を第１リング１０の貫通孔１１の内周面に対して圧接させる度合いを、楔部材４０のねじ込みトルクで正確に管理できるようになり、好ましい。
【００３０】
図８から図１０に本発明の実施形態３を示している。この実施形態３では、上記実施形態２の楔部材４０の形状を変更しているので、その変更部分のみを説明する。
【００３１】
楔部材４０は、その大径側の端部に径方向外向きに張り出すフランジ４３が設けられている。このフランジ４３の外周面には、凹部４２の開口側へ向けて縮径するテーパ状の面取りが施されている。このフランジ４３の最大外径部分は、第１リング１０の貫通孔１１の内径寸法よりも僅かに小さく設定されている。
【００３２】
このような楔部材４０を用いる場合、フランジ４３の面取りと貫通孔１１の面取りとに跨る部分に対する溶接代を小さくできるようになる。また、ピン３０に溶接を施すことなく固定することができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、いろいろな変形や応用が考えられる。
【００３４】
（１）上記各実施形態において、ピン３０の一端にスリット３３を設けずに、筒状のままにしてもよい。この場合、楔部材４０の楔作用によってピン３０の筒状部分が拡径しやすいように、筒状部分の肉厚を適宜設定するのが好ましい。
【００３５】
（２）上記各実施形態において、貫通孔１１に対するピン３０の一端の胴体部分の嵌め合いを、「しまり嵌め」にしてもよい。この場合、ピン３０を第１リング１０の貫通孔１１に対して圧入する必要があるものの、衝撃荷重を受けたときに、この衝撃荷重を貫通孔１１内に嵌合しているピン３０の胴体部分でも受けさせることが可能となり、ピン３０の耐荷重性をさらに向上させることができる。
【００３６】
（３）本発明は、上記各実施形態で示した円筒ころ軸受に用いるピン型保持器１だけでなく、円錐ころ軸受や球面ころ軸受などに用いるピン型保持器に対しても適用することができる。
【００３７】
（４）上記各実施形態において、第２リング２０に対するピン３０の他端の結合構造は、第１リング１０に対するピン３０の一端の結合構造と同じにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のピン型保持器では、一方リングに対するピンの一端の結合強度を向上させることができるとともに、衝撃荷重を受けたときにピンにおいて一方リングの貫通孔に嵌合される領域の局部に応力を集中させずに広域に分散させることができるなど、ピンの耐久性向上に貢献できる。しかも、衝撃荷重を繰り返し受けても、一方リングの貫通孔に対するピンの一端の圧接固定状態を長期にわたって維持することができるので、従来例よりも信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るピン型保持器を示す斜視図
【図２】図１のピン型保持器の上半分を示す断面図
【図３】図１のピン型保持器の分解図
【図４】図１のピン型保持器のピンと楔部材とを示す斜視図
【図５】本発明の実施形態２に係るピン型保持器で、図２に対応する図
【図６】図５のピン型保持器の分解図
【図７】図５のピン型保持器のピンと楔部材とを示す斜視図
【図８】本発明の実施形態３に係るピン型保持器で、図２に対応する図
【図９】図８のピン型保持器の分解図
【図１０】図８のピン型保持器のピンと楔部材とを示す斜視図
【符号の説明】
１　　ピン型保持器
５　　円筒ころ
１０　　第１リング
１１　　第１リングの貫通孔
３０　　ピン
３２　　ピンの凹部
３３　　ピンのスリット
４０　　楔部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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