(57)【要約】【課題】環状部とピンとを固定する固定部にかかるモーメント荷重を低減できて、固定部の破損を抑制できるころ組立体、転動装置およびころ軸受を提供すること。【解決手段】保持器５のピン５３が挿通される円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１に、軸方向の一方側から他方側に行くにしたがって徐々に縮径する縮径部４６と、縮径部４６の他方側の端部につながると共に、軸方向の他方側に行くにしたがって徐々に拡径する拡径部４７とを形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第１環状体と、
上記第１環状体に対して上記第１環状体の軸方向に間隔をおいて位置すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第２環状体と、
上記軸方向において上記第１環状体と上記第２環状体との間に配置されると共に、転動面と、その転動面の軸中心に沿うように延在する貫通穴とを有するころと、
上記ころの上記貫通穴に挿通されると共に、上記第１環状体の上記貫通穴に配置される一方側穴配置部と、上記第２環状体の上記貫通穴に配置される他方側穴配置部とを有する棒状のピンと
を備え、
上記ころの上記貫通穴の内周面は、
上記ころの軸方向の一端側から上記ころの他端側に行くにしたがって徐々に縮径する縮径部と、
上記縮径部の上記他端側に、直接つながっているか、または、上記ころの上記軸方向に延在する円筒面部を介して連なっていると共に、上記他端側に行くにしたがって徐々に拡径する拡径部と
を有し、
上記ころの上記貫通穴の上記内周面は、上記縮径部の上記拡径部側の端部から上記拡径部の上記縮径部側の端部まで滑らかにつながっていることを特徴とするころ組立体。
【請求項２】
軌道面を有する第１軌道部材と、
軌道面を有する第２軌道部材と、
請求項１に記載のころ組立体と
を備え、
上記ころ組立体の上記ころは、上記第１軌道部材の軌道面と、上記第２軌道部材の軌道面との間に配置されていることを特徴とする転動装置。
【請求項３】
軌道面を有する第１軌道部材と、
軌道面を有する第２軌道部材と、
請求項１に記載のころ組立体と
を備え、
上記ころ組立体の上記ころは、上記第１軌道部材の軌道面と、上記第２軌道部材の軌道面との間に配置されていることを特徴とするころ軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ころと、ピンタイプ保持器とで構成されるころ組立体、転動装置およびころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ころ組立体としては、実開昭５６−１１５０３３号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このころ組立体は、ピンタイプ保持器と、円筒ころとを備え、円筒ころは、転動外周面の中心軸に沿って延在する貫通穴を有する一方、ピンタイプ保持器は、第１環状体と、第２環状体と、複数の棒状のピンとを有している。また、上記第１環状体は、その第１環状体の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数のねじ穴を有する一方、上記第２環状体は、その第２環状体の周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有している。
【０００３】
上記円筒ころは、第１環状体と第２環状体との間に位置し、円筒ころの貫通穴には、ピンが挿通されている。上記ピンは、そのピンの一端部に雄ねじを有し、その雄ねじを、第１環状体のねじ穴に螺合している。また、上記ピンの他端部は、第２環状体のねじ穴に圧入されているテーパブッシュの内面に圧入され、第２環状体の軸方向の第１環状体側とは反対側の溶接により、第２環状体に固定されている。
【０００４】
上記従来のピンタイプ保持器は、第１環状体とピンとが螺合されていてルーズフィットになっているから、円筒ころの進み遅れに基づくころからのピンへの衝撃力や、円筒ころの自転に基づく、ピンところ内径とのすべり摩擦力等の力が、第２環状部とピンとの固定部に集中的にかかるようになっている。
【０００５】
そして、特に、円筒ころがスキュー等により傾き、円筒ころと、ピンの溶接側とは反対側の端部とが、接触した場合に、上記固定部に大きなモーメント荷重がかかり、固定部のうちで強度が最も弱い溶接部の角部に亀裂が生じ易いという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭５６−１１５０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の課題は、環状部とピンとを固定する固定部にかかるモーメント荷重を低減できて、固定部の破損を抑制できるころ組立体、転動装置およびころ軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明のころ組立体は、
周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第１環状体と、
上記第１環状体に対して上記第１環状体の軸方向に間隔をおいて位置すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第２環状体と、
上記軸方向において上記第１環状体と上記第２環状体との間に配置されると共に、転動面と、その転動面の軸中心に沿うように延在する貫通穴とを有するころと、
上記ころの上記貫通穴に挿通されると共に、上記第１環状体の上記貫通穴に配置される一方側穴配置部と、上記第２環状体の上記貫通穴に配置される他方側穴配置部とを有する棒状のピンと
を備え、
上記ころの上記貫通穴の内周面は、
上記ころの軸方向の一端側から上記ころの他端側に行くにしたがって徐々に縮径する縮径部と、
上記縮径部の上記他端側に、直接つながっているか、または、上記ころの上記軸方向に延在する円筒面部を介して連なっていると共に、上記他端側に行くにしたがって徐々に拡径する拡径部と
を有し、
上記ころの上記貫通穴の上記内周面は、上記縮径部の上記拡径部側の端部から上記拡径部の上記縮径部側の端部まで滑らかにつながっていることを特徴としている。
【０００９】
尚、上記「滑らかにつながっている」とは、数学的に言うと、貫通穴の内周面が、上記縮径部の上記拡径部側の端部から上記拡径部の上記縮径部側の端部まで、ころの軸方向に微分可能であるということである。
【００１０】
また、ころの貫通穴の端の面取りは、上記縮径部に該当せず、また、上記拡径部にも該当しないものとする。
【００１１】
本発明によれば、ころの貫通穴の内周面が、縮径部と拡径部との接続部分、または、上記円筒面部付近で、貫通穴の軸中心の方にせり出す構造になっているから、ころが、貫通穴の内周面のせり出している部分でピンに重点的に衝突することになり、ころの貫通穴の内周面の端部がピンに衝突することを抑制できる。
【００１２】
したがって、第１環状体と、ころとピンとの主な接触の箇所との距離を、第１環状体と、上記ころの貫通穴の内周面の第２環状体側の端部との距離よりも短くできるから、第１環状体とピンとの固定部にかかるモーメント荷重の腕の長さを短くできて、第１環状体とピンとの固定部にかかる最大のモーメント荷重の値を抑制できる。したがって、第１環状体とピンとの固定部に破損が生じることを抑制できる。
【００１３】
また、同様に、第２環状体と、ころとピンとの主な接触の箇所との距離を、第２環状体と、上記ころの貫通穴の内周面の第１環状体側の端部との距離よりも短くできて、第２環状体とピンとの固定部にかかるモーメント荷重の腕の長さを短くできるから、第２環状体とピンとの固定部にかかる最大のモーメント荷重の値を抑制できる。したがって、第２環状体とピンとの固定部に破損が生じることを抑制できる。
【００１４】
また、本発明によれば、上記縮径部の上記拡径部側の端部から上記拡径部の上記縮径部側の端部まで、滑らかにつながっているから、ピンの外周面と、ころの貫通穴の内周面とが線接触することがなくて、ピンの摩耗を抑制できる。仮に、ころの貫通穴の内周面が、その貫通穴の軸中心の方に突出する軸方向の断面が矩形状の突出部を有していたとすると、ピンとその突出部が、その突出部の角で線接触することになって、ピンの急激な摩耗が発生することになるのである。
【００１５】
また、本発明の転動装置は、
軌道面を有する第１軌道部材と、
軌道面を有する第２軌道部材と、
本発明のころ組立体と
を備え、
上記ころ組立体の上記ころは、上記第１軌道部材の軌道面と、上記第２軌道部材の軌道面との間に配置されていることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、ころ組立体の環状部とピンとの固定部の破損を抑制できて、ころ組立体の寿命を長くすることができる。
【００１７】
また、本発明のころ軸受は、
軌道面を有する第１軌道部材と、
軌道面を有する第２軌道部材と、
本発明のころ組立体と
を備え、
上記ころ組立体の上記ころは、上記第１軌道部材の軌道面と、上記第２軌道部材の軌道面との間に配置されていることを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば、ころ組立体の環状部とピンとの固定部の破損を抑制できて、ころ組立体の寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のころ組立体によれば、ころの貫通穴の内周面が、縮径部と拡径部との接続部分、または、上記円筒面部付近で、貫通穴の軸中心の方にせり出す構造になっているから、ころの貫通穴の内周面のせり出している部分が、ピンに重点的に衝突することになり、ころの貫通穴の内周面の端部が、ピンに衝突することを抑制できる。
【００２０】
したがって、第１環状体と、ころとピンとの主な接触の箇所との距離を、第１環状体と、上記ころの貫通穴の内周面の第２環状体側の端部との距離よりも短くできて、第１環状体とピンとの固定部にかかるモーメント荷重の腕の長さを短くできて、第１環状体とピンとの固定部にかかる最大のモーメント荷重の値を抑制できる。
【００２１】
また、同様に、第２環状体と、ころとピンとの主な接触の箇所との距離を、第２環状体と、上記ころの貫通穴の内周面の第１環状体側の端部との距離よりも短くできて、第２環状体とピンとの固定部にかかるモーメント荷重の腕の長さを短くできて、第２環状体とピンとの固定部にかかる最大のモーメント荷重の値を抑制できる。したがって、第１、第２環状体と、ピンとの固定部に破損が生じることを抑制できて、ころ組立体の寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の断面図である。
【図２】上記円錐ころ軸受のころ組立体の拡大模式断面図である。
【図３】従来のころ組立体の模式断面図である。
【図４】変形例のころ組立体の拡大模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態の円錐ころ軸受の断面図である。
【００２５】
この円錐ころ軸受は、第１軌道部材としての外輪１と、第２軌道部材としての内輪２と、ころ組立体７とを備え、ころ組立体７は、複数の円錐ころ３と、ピンタイプ保持器（以下、単に保持器という）５とを一体化してなっている。上記保持器５は、第１環状体５１、第２環状体５２、複数の略丸棒状のピン５３および溶接部５４を有している。
【００２６】
上記第１環状体５１は、複数の貫通穴６１を有し、各貫通穴６１は、第１環状体５１の軸方向の一方の端面から他方の端面まで直線状に延在している。上記複数の貫通穴６１は、第１環状体５１の周方向に、互いに略等しい間隔をおいた状態で配置されている。
【００２７】
上記第２環状体５２は、第１環状体５１に第１環状体５１の軸方向に対向している。上記第２環状体５２は、複数のねじ穴６２を有し、各ねじ穴６２は、第２環状体５２の軸方向の一方の端面から他方の端面まで直線状に延在している。上記複数のねじ穴６２は、第２環状体５２の周方向に、互いに略等しい間隔をおいた状態で配置されている。
【００２８】
上記ピン５３は、円錐ころ３の貫通穴３１に挿通されている。上記ピン５３は、一方側穴配置部８９と、他方側穴配置部９０とを有する。上記一方側穴配置部８９は、第１環状体５１の貫通穴６１内に配置されている。
【００２９】
上記一方側穴配置部８９の外周面は、円筒外周面部９６と、円錐外周面部９７とを有し、円筒外周面部９６は、第１環状体５１の貫通穴６１の内周面に隙間嵌めにより内嵌されている。また、上記円錐外周面部９７は、円筒外周面部９６よりもピン５３の軸方向の一端部側に位置している。
【００３０】
上記溶接部５４は、環状部７４と、蓋部７５とを有する。上記環状部７４は、円筒外周面部９６の軸方向の円錐外周面部９７側の端部から円錐外周面部９７の軸方向の外方側の端まで軸方向に延在している。上記環状部７４は、その軸方向の存在位置において、第１環状体５１の貫通穴６１の内周面と、一方向側穴配置部８９との間に隙間無く存在している。また、上記蓋部７５は、環状部７４の軸方向の外方側の端部につながっている。上記蓋部７５の軸方向の外方側の端面は、保持器５の外面に露出している。上記蓋部７５は、第１環状体５１の貫通穴６１の軸方向の外方側の開口を隙間無く塞いでいる。上記溶接部５４は、第１環状体５１の貫通穴６１に対して一方側穴配置部８９が相対移動できないようにしている。上記溶接部５４、第１環状体５１および一方側穴配置部８９は、一体構造を構成している。一方、上記他方側配置部９０の外周面は、雄ねじを有している。上記他方側配置部９０の外周面と、第２環状体５２のねじ穴６２とは螺合により固定されている。
【００３１】
上記各円錐ころ３は、貫通穴３１を有している。上記貫通穴３１の中心軸は、円錐ころ３の円錐外周面３２の中心軸と略一致している。上記円錐ころ３は、第１環状体５１と、第２環状体５２との間に配置されている。上記円錐ころ３の貫通穴３１には、ピン５３の軸部が挿通されている。上記各円錐ころ３の軸方向の移動は、第１環状体５１と第２環状体５２との間に制限され、各円錐ころ３は、保持器５から離脱不能になっている。上記ころ組立体７は、このようにして、複数の円錐ころ３と、保持器５とを一体化してなっている。上記ころ組立体７の複数の円錐ころ３は、外輪１の内周円錐軌道面１１と、内輪２の外周円錐軌道面２１との間に、保持器５によって保持された状態で、互いに間隔をおいて位置している。
【００３２】
図２は、上記円錐ころ組立体７の軸方向の模式断面図であり、円錐ころ３の貫通穴３１の形状を説明し、さらに、円錐ころ３と、ピン５３との典型的な衝突を示す図である。尚、図２は、模式図であり、図２では、分かり易いように、円錐ころ３の貫通穴３１の形状の特徴が、誇張して描かれ、図２に示された各部材および各部の夫々の形状は、実際の形状と異なっている。
【００３３】
図２に示すように、円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１は、断面鼓状の形状を有している。詳しくは、上記円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１は、縮径部４６と、拡径部４７とを有し、縮径部４６は、円錐ころ３の軸方向の一端から軸方向の他端側に行くにしたがって縮径している。また、上記拡径部４７は、縮径部４６の上記他端側の端部に、つながっていて、上記他端側に行くにしたがって徐々に拡径し、軸方向の他端まで延在している。上記縮径部４６と、拡径部４７とは、貫通穴３１の内周面４１の軸方向の中央部５５付近で接続されている。上記縮径部４６と、拡径部４７との接続部分の内径は、貫通穴３１の最小内径になっている。上記円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１は、縮径部４６の拡径部４７側とは反対側の端から拡径部４７の縮径部４６側とは反対側の端まで軸方向に滑らかにつながっている。厳密にいえば、上記円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１は、縮径部４６の拡径部４７側とは反対側の端から拡径部４７の縮径部４６側とは反対側の端まで周方向の全ての領域に亘って、軸方向に微分可能になっている。
【００３４】
上記構成において、上記円錐ころ３と、ピン５３とは、典型的には、次のような衝突をする。
【００３５】
すなわち、上記実施形態では、円錐ころ３の貫通穴３１が、その貫通穴３１の軸方向の中央部５５付近で、貫通穴３１の中心軸側へ突出した構造（せり出した構造）になっているから、円錐ころ３がスキューして、図２に示すように、ピン５３に対して傾いた場合、典型的には、ピン５３が、上記中心軸側へ突出している貫通穴３１の上記中央部５５に衝突することになる。逆に言えば、上記実施形態では、円錐ころ３の貫通穴３１の軸方向の端部は、円錐ころ３がスキュウした際に、ピン５３に円錐ころ３の貫通穴３１の軸方向の端部があたらないように削られているのである。したがって、最も破損し易い溶接部５４にかかるモーメント荷重（作用点での向きをＡで示す）の腕の長さが、溶接部５４から上記中央部５５までの距離になる。
【００３６】
図３は、本発明と従来発明との構成の相違を明確にする図であり、従来の円錐ころ組立体１０７の軸方向の模式断面図であり、円錐ころ１０３と、ピン１５３との典型的な衝突を示す図である。
【００３７】
従来の円錐ころ組立体１０７では、円錐ころ１０３の貫通穴１３１が、単純な円柱状の形状をしているから、円錐ころ１０３が図示しない内輪の大鍔部のころ案内面とのすべり摩擦等によってスキューした場合、典型的には、図３に示すように、円錐ころ１０３の貫通穴１３１の内周面１４１の軸方向の大径端面側の端部１５５が、ピン１５３に衝突することになる。
【００３８】
したがって、最も破損し易い溶接部１５４にかかるモーメント荷重（作用点での向きをＢで示す）の腕の長さが、溶接部１５４から貫通穴１３１の内周面１４１における軸方向の溶接部１５４側とは反対側の端部１５５までの距離になる。
【００３９】
したがって、図２および図３を参照して、従来例では、溶接部１５４にかかるモーメント荷重の腕の長さが、溶接部１５４から貫通穴１３１の内周面１４１における軸方向の溶接部１５４側とは反対側の端部１５５までの距離になる一方、本実施形態では、溶接部５４にかかるモーメント荷重の腕の長さが、溶接部５４から貫通穴３１の中央部５５までの距離になり、両者は、構成が大きく相違するのである。
【００４０】
上記実施形態のころ組立体７によれば、従来と比較して、最も破損し易い溶接部５４にかかるモーメント荷重の腕の長さが格段に短くなるから、溶接部５４にかかるモーメント荷重を格段に低減できて、溶接部５４の破損を格段に低減することができる。
【００４１】
また、上記実施形態のころ組立体７によれば、上記縮径部４６の拡径部４７側の端部から拡径部４７の縮径部４６側の端部まで、滑らかにつながっているから、ピン５３の外周面と、円錐ころ３の貫通穴３１の内周面４１とが線接触することがなくて、ピン５３の摩耗を抑制できる。仮に、ころの貫通穴の内周面が、その貫通穴の軸中心の方に突出する軸方向の断面矩形状の突出部を有していたとすると、ピンとその突出部が、その突出部の角（滑らかでない箇所）で線接触することになって、ピンの急激な摩耗が発生することになるのである。
【００４２】
尚、上記実施形態のころ組立体７では、ピン５３の一方側穴配置部８９の外周面の一部を、第１環状体５１の貫通穴６１の内周面に隙間嵌めにより内嵌したが、この発明では、ピンの一方側穴配置部の外周面の全部を、第１環状体の貫通穴の内周面に隙間嵌めにより内嵌しても良い。また、この発明では、ピンの一方側穴配置部の外周面の一部または全部を、第１環状体の貫通穴の内周面に中間嵌めや、締まり嵌めにより内嵌しても良い。
【００４３】
また、上記実施形態のころ組立体７では、ピンの一方側穴配置部８９と、第１環状体５１の貫通穴６１との間にブッシュを介在させずに、一方側穴配置部８９と、第１環状体５１の貫通穴６１とを溶接部５４により一体化した。しかしながら、この発明では、少なくとも一箇所で、ピンの穴配置部と、環状体の貫通穴との間に、環状または非環状のブッシュが介在した状態で、溶接によって、ピンの穴配置部と、環状体の貫通穴と、上記ブッシュとを、一体化しても良い。また、この発明では、第１環状体に対するピンの相対移動を防止すると共に、第２環状体に対するピンの相対移動を防止することができる係止であれば、第１環状体とピンとは、如何なる構造により係止されていても良く、第２環状体とピンとも、如何なる構造により係止されていても良い。
【００４４】
また、上記実施形態のころ組立体７では、縮径部４６の最大内径を有する位置が、円錐ころ３の貫通穴３１の軸方向の一端であったが、この発明では、縮径部の最大内径を有する位置は、ころの貫通穴の軸方向の端からころの軸方向に間隔をおいた箇所に存在していても良い。
【００４５】
また、上記実施形態のころ組立体７では、拡径部４７の最大内径を有する位置が、円錐ころ３の貫通穴の軸方向の他端であったが、この発明では、拡径部の最大内径を有する位置が、円錐ころの貫通穴の軸方向の端からころの軸方向に間隔をおいた箇所に存在しても良い。
【００４６】
また、上記実施形態のころ組立体７では、縮径部４６と、拡径部４７とが、直接つながっていたが、この発明では、縮径部と、拡径部とが、ころの軸方向に延在する円筒面部を介して連なっていても良い。
【００４７】
また、上記実施形態のころ組立体７では、円錐ころ３の貫通穴３１が、貫通穴３１の軸方向の全ての領域で、軸方向に微分可能であって滑らかにつながっていたが、この発明では、ころの貫通穴は、少なくとも縮径部の軸方向の拡径部側の端部から拡径部の軸方向の縮径部の端部までの軸方向の間が、軸方向に微分可能で滑らかにつながっていれば良い。
【００４８】
また、上記実施形態のころ組立体７では、縮径部４６と、拡径部４７とが、円錐ころ３の軸方向の略中央部で、直接接続されていたが、この発明では、縮径部と、拡径部とは、円錐ころの軸方向の略中央部以外の箇所で、直接つながっていても良い。尚、縮径部と、拡径部とが、ころの軸方向の略中央部以外の箇所で、直接つながっていて、ピンと、一方側の環状体のみが、溶接部で一体化されている場合、縮径部と、拡径部との接続部が、ころの軸方向の中央よりも上記溶接部側に存在していた方が良いのは、言うまでもない。その方が、上記溶接部にかかるモーメント荷重の腕の長さを短くできて、溶接部にかかるモーメント荷重をより小さくすることができるからである。
【００４９】
また、上記実施形態でのころ組立体７は、保持器５と、円錐ころ３とを有していたが、この発明のころ組立体は、図３に示すように、保持器９５と、円筒ころ９３とを有していても良く、また、この発明のころ組立体は、保持器と、凸面ころ（球面ころ）とを有していても良い。また、この発明のころ軸受は、それらのいずれのころ組立体を備えていても良い。
【００５０】
また、この発明のころ組立体を、まっすぐな軌道面を有する第１軌道部材と、まっすぐな軌道面を有する第２軌道部材とを備える直動装置等の転動装置に使用することもできる。この場合、本発明のころ組立体のころが、それらの軌道面間に配置されることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
１  外輪
２  内輪
３  円錐ころ
５,９５  保持器
７  ころ組立体
１１  外輪の内周円錐軌道面
２１  内輪の外周円錐軌道面
３１  円錐ころの貫通穴
４１  円錐ころの貫通穴の内周面
４６  縮径部
４７  拡径部
５１  第１環状体
６１  第１環状体の貫通穴
５２  第２環状体
５３  ピン
６２  第２環状体の貫通穴
８９  一方側穴配置部
９０  他方側穴配置部
９３  円筒ころ
【図１】
2012197817.tif 000003
【図２】
2012197817.tif 000004
【図３】
2012197817.tif 000005
【図４】
2012197817.tif 000006