(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】２つ一対のリング１０，２０の円周方向数ヶ所にピン３０を架設してなるピン型保持器１において、第１リング１０の円周方向数ヶ所に設けられる貫通孔１１に最小径部１４を設け、この最小径部１４をピン３０の一端とそこに螺合されるナット４０とで軸方向から挟むことにより、ピン３０を第１リング１０に結合する。そして、上記貫通孔１１の最小径部１４にテーパ面２２を設けるとともに、ピン３０の一端に前記テーパ面２２に対応するテーパ軸部３３を設け、これらテーパ面２２とテーパ軸部３３とを面で圧接固定させる。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のテーパ軸部３３の全面で受けさせることが可能になる。【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いて、この貫通孔の軸方向外側の領域に大径の円形凹部が、また、貫通孔の軸方向内側の領域に内側へ向けて漸次拡径するテーパ面がそれぞれ形成されることによって軸方向途中から内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されており、
前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、前記小径部分からピンの胴体部分までの領域がテーパ軸部とされており、
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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットと、前記ピンのテーパ軸部とで前記最小径部が軸方向から挟持されている、ピン型保持器。
【請求項２】
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いて、この貫通孔の軸方向外側の領域に外側へ向けて漸次拡径するテーパ面が形成されることによって貫通孔の軸方向内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されており、
前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、残りの領域が円形軸部とされており、
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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットとピンの胴体部分とで前記最小径部が軸方向から挟持されており、
前記ナットの外径面が、前記一方リングの貫通孔のテーパ面に対応するテーパ面とされている、ピン型保持器。
【請求項３】
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いて、この貫通孔の軸方向外側の領域に外側へ向けて漸次拡径する外側テーパ面が、また、前記貫通孔の軸方向内側の領域に内側へ向けて漸次拡径する内側テーパ面がそれぞれ形成されることによって軸方向内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されており、
前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、前記小径部分からピンの胴体部分までの領域がテーパ軸部とされており、
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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットと前記ピンのテーパ軸部とで前記最小径部が軸方向から挟持されている、ピン型保持器。
【請求項４】
前記貫通孔の外側開口と前記ナットの外周とに跨る部分が、溶接または打刻変形される、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１１−１７３３３４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、両端寄りに拡径フランジが設けられており、この各拡径フランジよりも端縁寄りの領域がそれぞれねじ軸部として形成されている。
【０００６】
一対のリングの円周方向数ヶ所には、軸方向に沿う貫通孔がそれぞれ設けられている。第１リングの貫通孔において軸方向外側の領域に、ねじ孔が形成されており、第２リングの貫通孔において軸方向外側の領域に、大径の円形凹部が形成されている。
【０００７】
そして、ピンの一端のねじ軸部は、第１リングに対して挿入された状態でナットが螺合されている。つまり、ピンの一端は、拡径フランジの外側面と、ナットとで第１リングの平行孔部を軸方向から挟持することによって、第１リングに対して結合されている。
【０００８】
一方、ピンの他端のねじ軸部は、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。
【０００９】
なお、上記ナットの頭部は、第１リングの大径の円形凹部に対して所定の隙間を有して嵌まっており、このナットが第１リングに対して溶接されることによって回り止めされている。
【００１０】
【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リングの貫通孔において最小径部の内周に対するピンの一端の拡径フランジよりも外側の円形軸部の嵌合状態について、「すきま嵌め」にしていると、衝撃荷重などを繰り返し受けることによって、局部に応力が集中して疲労破損しやすくなる。
【００１１】
これに対し、前記嵌合状態について、「しまり嵌め」で取り付けるようにすれば、衝撃荷重の作用に伴う応力をピンの拡径フランジよりも外側の円形軸部の全面に分散できるようになって、強度アップが可能となる。しかしながら、このように「しまり嵌め」で装着するには、ピンを第１リングの貫通孔に対して圧入しなければならず、これが組立作業効率を低下させる原因となるなど、好ましくない。
【００１２】
【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。この貫通孔の軸方向外側の領域に大径の円形凹部が、また、貫通孔の軸方向内側の領域に内側へ向けて漸次拡径するテーパ面がそれぞれ形成されることによって軸方向途中から内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されている。前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、前記小径部分からピンの胴体部分までの領域がテーパ軸部とされている。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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットと、前記ピンのテーパ軸部とで前記最小径部が軸方向から挟持されている。
【００１３】
なお、上記貫通孔の軸方向内側とは、両リングの対向する内側面の側のことであり、上記貫通孔の軸方向外側とは、両リングの外側面の側のことである。
【００１４】
この場合、ピンのテーパ軸部を一方リングの貫通孔のテーパ面に対して圧接固定させることができるから、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テーパ軸部の全面に分散されるようになる。しかも、従来例のようにピンを一方リングの貫通孔に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００１５】
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。この貫通孔の軸方向外側の領域に外側へ向けて漸次拡径するテーパ面が形成されることによって貫通孔の軸方向内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されている。前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、残りの領域が円形軸部とされている。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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットとピンの胴体部分とで前記最小径部が軸方向から挟持されている。前記ナットの外径面が、前記一方リングの貫通孔のテーパ面に対応するテーパ面とされている。
【００１６】
この場合、ナットのテーパ面を一方リングの貫通孔のテーパ面に対して圧接固定させることができるから、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ナットのテーパ面の全面に分散されるようになる。しかも、従来例のようにピンを一方リングの貫通孔に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００１７】
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。この貫通孔の軸方向外側の領域に外側へ向けて漸次拡径する外側テーパ面が、また、前記貫通孔の軸方向内側の領域に内側へ向けて漸次拡径する内側テーパ面がそれぞれ形成されることによって軸方向内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部が形成されている。前記ピンの一端が胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分から先端縁までの領域がねじ軸部とされ、また、前記小径部分からピンの胴体部分までの領域がテーパ軸部とされている。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、このピンのねじ軸部に対して前記一方リングの外側からナットが螺合されることにより、このナットと前記ピンのテーパ軸部とで前記最小径部が軸方向から挟持されている。
【００１８】
この場合、ピンのテーパ軸部を一方リングの貫通孔の内側テーパ面に対して、また、ナットのテーパ面を一方リングの貫通孔の外側テーパ面に対してそれぞれ圧接固定させることができるから、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テーパ軸部とナットのテーパ面との全面に分散されるようになる。しかも、従来例のようにピンを一方リングの貫通孔に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００１９】
ところで、上記貫通孔の外側開口と上記ナットの外周とに跨る部分を、溶接または打刻変形させることができる。上記打刻変形とは、例えば打刻ポンチなどの工具を用いて貫通孔およびナットの形状を周面の一部を崩すように塑性変形させることにより、ナットを物理的に回らないようにさせることを言う。この場合、ナットの万一の緩みを無くすことができる。
【００２０】
また、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させることができる。
【００２１】
【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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の軸方向途中から外側の領域には、大径の円形凹部１２が、また、貫通孔１１の軸方向途中から内側の領域には、内側へ向けて漸次拡径するテーパ面１３がそれぞれ設けられている。この大径の円形凹部１２とテーパ面１３とを設けることによって、貫通孔１１には、径方向内向きに膨出するような最小径部１４が存在することになっている。
【００２６】
ピン３０の一端は、小径とされていて、この小径部分において軸方向途中から先端縁までの領域がねじ軸部３２とされ、また、前記小径部分の軸方向途中からピン３０の胴体部分までの領域がテーパ軸部３３とされている。なお、ピン３０の一端面には、図４に示すように、当該ピン３０を第２リング２０に対してねじ込むときに用いるねじ回し工具（図示省略）を係合するための凹部３４が設けられている。
【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、このピン３０のねじ軸部３２に対して第１リング１０の外側からナット４０を螺合装着することにより、このナット４０と、ピン３０のテーパ軸部３３とで最小径部１４を軸方向から挟持させている。
【００２８】
上記ナット４０をねじ込むと、ピン３０のテーパ軸部３３の外径面が第１リング１０の貫通孔１１のテーパ面１３に対して楔作用により面で圧接されることになる。なお、ナット４０は、円筒形状に形成されており、その外径は貫通孔１１の大径の円形凹部１２の内径よりも小さく設定されている。ナット４０の端面の円周方向数ヶ所（図では３ヶ所）には、図４に示すように、ピン３０に対してねじ込むときに用いるねじ回し工具（図示省略）を係合するための凹部４１が設けられている。
【００２９】
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にナット４０を螺合装着した後で、第１リング１０の貫通孔１１の外側開口とナット４０の外周とに跨る部分の円周方向数ヶ所を、スポット溶接することにより、ナット４０を強固に回り止めさせている。溶接部分に符号５０を付してある。但し、前記溶接を行わずに、打刻変形させるようにして回り止めさせることも可能である。
【００３０】
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のテーパ面１３に対してピン３０のテーパ軸部３３を圧接させているから、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のテーパ軸部３３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、従来例のようにピン３０を第１リング１０の貫通孔１１に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００３１】
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、第１リング１０に対するピン３０の結合構造が上記実施形態１と相違するので、この相違部分を詳細に説明する。
【００３２】
つまり、第１リング１０の円周方向数ヶ所に設けられている貫通孔１１は、その軸方向途中から外側の領域に外側へ向けて漸次拡径するテーパ面１２ａが形成されている。このテーパ面１２ａを設けたことによって貫通孔１１の軸方向途中から内側の領域に径方向内向きに膨出するような最小径部１４が設けられている。
【００３３】
また、ピン３０の一端は、胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分において軸方向途中から先端縁までの領域がねじ軸部３２とされ、また、残りの領域が円形軸部３３ａとされている。このピン３０の円形軸部３３ａの外径は第１リング１０の最小径部１４の内径よりも小さく設定されており、それによって円形軸部３３ａと最小径部１４の内径部分との嵌め合いは、「すきま嵌め」とされる。
【００３４】
そして、上記ピン３０の一端を、上記第１リング１０の貫通孔１１に対して内側から挿入した状態において、このピン３０のねじ軸部３２に対して第１リング１０の外側からナット４０を螺合することにより、このナット４０と、ピン３０の円形軸部３３ａとピン３０の胴体部との境に存在する垂直段壁面３４とで最小径部１４を軸方向から挟持させている。
【００３５】
なお、上記ナット４０の外径面は、第１リング１０の貫通孔１１のテーパ面１２ａに対応するテーパ面４２とされている。
【００３６】
この実施形態２では、ナット４０をねじ込むことに伴い、ナット４０のテーパ面４２が第１リング１０貫通孔１１のテーパ面１２ａに対して楔作用により面で圧接されることになる。
【００３７】
このように、ナット４０のテーパ面４２を第１リング１０の貫通孔１１のテーパ面１２ａに対して圧接させているから、上記実施形態１と同様に、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の応力がナット４０のテーパ面４２の全面に分散されるようになって、ピン３０の耐久性を向上できるようになる。しかも、上記実施形態１と同様に、従来例のようにピン３０を第１リング１０の貫通孔１１に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００３８】
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は、第１リング１０に対するピン３０の結合構造について、上記実施形態１，２の構成を組み合わせている。
【００３９】
第１リング１０の円周方向数ヶ所に設けられてある貫通孔１１の軸方向途中から外側の領域に、外側へ向けて漸次拡径する外側テーパ面１２ａが、また、貫通孔１１の軸方向途中から内側の領域に、内側へ向けて漸次拡径する内側テーパ面１３がそれぞれ形成されている。これらのテーパ面１２ａ，２３を設けたことによって軸方向途中から内側の領域に、径方向内向きに膨出するような最小径部１４が設けられている。
【００４０】
ピン３０の一端は、胴体部分よりも小径とされていて、この小径部分において軸方向途中から先端縁までの領域がねじ軸部３１とされ、また、前記小径部分の軸方向途中からピン３０の胴体部分までの領域がテーパ軸部３２とされている。このピン３０の小径部分における円形軸部３６の外径は、第１リング１０の最小径部１４の内径よりも小さく設定されており、それによって円形軸部３６と最小径部１４の内径部分との嵌め合いは、「すきま嵌め」になる。
【００４１】
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において、このピン３０のねじ軸部３１に対して第１リング１０の外側からナット４０を螺合することにより、このナット４０とピン３０のテーパ軸部３２とで最小径部１４を軸方向から挟持させるようにしている。
【００４２】
なお、ナット４０の外径面は、第１リング１０の貫通孔１１の外側テーパ面１２ａに対応するテーパ面４２とされている。
【００４３】
この実施形態３では、ナット４０をねじ込むことに伴い、ナット４０のテーパ面４２が貫通孔１１の外側テーパ面１２ａに対して、また、ピン４０のテーパ軸部３２の外径面が第１リング１０の貫通孔１１の内側テーパ面１３に対してそれぞれ楔作用により面で圧接されることになる。
【００４４】
このように、ピン３０のテーパ軸部３２を第１リング１０の内側テーパ面１３に対して、また、ナット４０のテーパ面４２と第１リング１０の外側テーパ面１２ａに対して圧接させている。これにより、上記実施形態１，２に比べて、第１リング１０に対するピン３０の結合強度がさらに向上するとともに、衝撃荷重が作用したときの応力がピン３０のテーパ軸部３２とナット４０のテーパ面４２との広域に効果的に分散されるようになるので、ピン３０の耐久性を向上できるようになる。しかも、上記実施形態１，２と同様、従来例のようにピン３０を第１リング１０の貫通孔１１に対して圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになる。
【００４５】
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。
【００４６】
（１）上記実施形態１において、ナット４０の外形形状は、円形以外に、六角形状や四角形状などとすることができる。このようなナット４０でも、第１リング１０の貫通孔１１の大径の円形凹部１２に対して隙間を持つ状態で嵌入させればよい。なお、このようにナット４０の頭部を多角形状とする場合、図４に示したような工具挿入用の凹部４１は無くしてもよい。
【００４７】
（２）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。
【００４８】
（３）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。
【００４９】
【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、衝撃荷重が作用し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、従来例のように一方リングの貫通孔に対してピンの一端を圧入しない構造にしているから、組立作業を簡易化できるようになり、コストダウンに貢献できる。
【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ナットとを示す斜視図
【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ナットとを示す斜視図
【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ナットとを示す斜視図
【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
１２　　第１リングの大径の円形凹部
１３　　第１リングのテーパ面
３０　　ピン
３２　　ピンのねじ軸部
３３　　ピンのテーパ軸部
４０　　ナット
【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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