(57)【要約】【課題】転動体の自転によってねじが緩むことを簡単な方法で確実に防止するピンタイプ保持器付きころ軸受を提供すること。【解決手段】内周面に転動面を備えた外輪と、外周面に転動面を備えた内輪と、前記内輪転動面と前記外輪転動面とで形成された軌道輪を転動する複数のころよりなる転動体と、対向する環状の一対の側板と、前記側板間の周方向に一定間隔をおいて配置され、前記転動体を回転自在に貫通する複数のピンとからなり、前記ピンの両端が前記側板に固定されるピンタイプ保持器よりなるピンタイプ保持器付き転がり軸受において、前記ピンを前記側板に固定する少なくとも一方の端部の係止部の軸の外径が、前記ピンの外径より小径に形成され、前記ピンを前記側板に固定する前記ピンの両端の係止部の軸心が互いにオフセットしている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に転動面を備えた外輪と、外周面に転動面を備えた内輪と、前記内輪転動面と前記外輪転動面とで形成された軌道輪を転動する複数のころよりなる転動体と、対向する環状の一対の側板と、前記側板間の周方向に一定間隔をおいて配置され、前記転動体を回転自在に貫通する複数のピンとからなり、前記ピンの両端が前記側板に固定されるピンタイプ保持器よりなるピンタイプ保持器付き転がり軸受において、前記ピンを前記側板に固定する少なくとも一方の端部の係止部の軸の外径が、前記ピンの外径より小径に形成され、前記ピンを前記側板に固定する前記ピンの両端の係止部の軸心が互いにオフセットしていることを特徴とするピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【請求項２】
前記係止部は前記ピンの一部であることを特徴とする請求項１に記載のピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【請求項３】
前記係止部は別部材とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【請求項４】
前記ピンの両端の係止部の径が前記ピンの軸の径より小さく形成されることを特徴とする請求項３に記載のピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【請求項５】
前記係止部には、ねじが形成され、前記側板に設けられたねじ孔に螺合されて固定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【請求項６】
前記係止部は、前記ピンおよび前記側板をバネ力によって圧入固定するスプリングピンであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のピンタイプ保持器付き転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピンがねじによって固定されるピンタイプ保持器付き転がり軸受に関し、特に、鉄鋼設備、建設機械、粉砕ローラミル、および風力発電用等の高い強度、及び衝撃に対する耐久性が要求される装置の軸受に使用されるピンタイプ保持器付き転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、軸受の転動体の間隔を小さくして転動体数を増やすことで、軸受の許容負荷容量を増加させ、大荷重などに備えたピンタイプ保持器付き転がり軸受がある。ピンタイプ保持器は、転動体として円すいころや円筒ころを用い、該ころの中心に設けた貫通穴に棒状のピンを挿通させて転動体を回転自在に保持している。棒状ピンの一端にはねじを加工し、環状の第一の側板にねじで固定するとともに、他端を環状の第二の側板に溶接固定することで保持器を形成し、隣接する転動体同士の間隔を保ちながら複数の転動体と保持器を一体化させ保持している。
【０００３】
従来のピンタイプ保持器付きの転がり軸受では、転動体の自転に伴って転動体を挿通するピンにも回転力が伝わることで、ピンの先端に設けられたねじの緩みを防止するため、第一の側板に貫通固定したねじの先端に更にナットを螺合して固定する方法も有った。
【０００４】
しかしながら、ナットを取り付けるスペースが必須となるため、ナットの幅寸法だけころの長さを短縮する必要があり、軸受の負荷容量を最大限に増やすことに制約があった。
【０００５】
この問題を解決するため、特許文献１においては、環状側板のうちの一方の側板に、段部を含む貫通穴を有している。前記側板の貫通穴には、先端に開孔を有している棒状のピンの一端が挿入される。ピン先端の開孔内周面には雌ねじが設けられており、前記雌ねじに対して、側板外方からテーパ状の止めねじを羅合させ側板外方への固定に係る突出物を廃している。その結果、止めねじの締め込みによって、側板貫通孔内周面とピン先端の外周面とが圧着されて固定力が発生し、更には止めねじ頭部と側板とを溶接することで側板に対するピンの固定を確実なものにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のピンタイプ保持器では、ピン本体の塑性変形力を利用してピンを固定するため、ピンの耐久性に影響を及ぼす可能性が有ることに加え、ピンの緩み防止を目的に、止めねじを側板に溶接する作業と前記のピン固定作業の両方が必要となり、組立作業性が煩雑となり、製造コストが上昇するといった問題が存在していた。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ピンの耐久性を確保しつつ、転動体の自転によるピンの緩みを簡単な方法で確実に防止するピンタイプ保持器付き転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のピンタイプ保持器付き転がり軸受は、内周面に転動面を備えた外輪と、外周面に転動面を備えた内輪と、前記内輪転動面と前記外輪転動面とで形成された軌道輪を転動する複数のころよりなる転動体と、対向する環状の一対の側板と、前記側板間の周方向に一定間隔をおいて配置され、前記転動体を回転自在に貫通する複数のピンとからなり、前記ピンの両端が前記側板に固定されるピンタイプ保持器よりなるピンタイプ保持器付き転がり軸受において、前記ピンを前記側板に固定する少なくとも一方の端部の係止部の軸の外径が、前記ピンの外径より小径に形成され、前記ピンを前記側板に固定する前記ピンの両端の係止部の軸心が互いにオフセットしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、転動体の自転によるピンの緩みを簡単な方法で確実に防止するピンタイプ保持器付き転がり軸受を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態のピンタイプ保持器付き転がり軸受を示す図    （ａ）ピンタイプ保持器付き転がり軸受の全体像を示す斜視図    （ｂ）ピンタイプ保持器の部分を示す拡大図
【図２】本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器の構造の一部を示す斜視図
【図３】本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図
【図４】本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器のピンを固定する軸の位置関係について説明するピンの横断面図
【図５】本発明の第二の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図
【図６】本発明の第三の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図
【図７】本発明の第四の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図
【図８】本発明の第五の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。第一の実施形態は、ピンの一端に設けたねじ部の外径を細くして、ねじ部の中心線をピンの中心線からオフセットさせた例であり、第二の実施形態は、ねじ部を別部材に変えてピンを側板に固定する例であり、第三の実施形態は、ねじ部をスプリングピンに変えて側板に固定する例である。
【００１３】
第四の実施形態は、ねじ部を別部材としてピンの両端をねじによって側板に固定する例であり、第五の実施形態は、ねじ部をスプリングピンに変えてピンの両端をスプリングピンによって側板に固定する例である。
【００１４】
図１は、本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器付き転がり軸受を示す図であり、図１（ａ）は、ピンタイプ保持器付き転がり軸受の全体像を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、ピンタイプ保持器の部分を示す拡大図である。図１に示すように、転がり軸受１１は、外輪１２の円すい内周面１３と、内輪１４の円すい外周面１５との間に、周方向に間隔をおいてピンタイプ保持器１６によって保持された複数の円すいころ１７を備えている。
【００１５】
円すいころ１７の中心軸上にはピンタイプ保持器１６の棒状のピン１８を挿通させるための貫通穴１９が設けられる。棒状のピン１８の一端１８ａは、ピンタイプ保持器１６の環状の第一の側板２０に固定され、棒状のピン１８の他端１８ｂは、ピンタイプ保持器１６の環状の第二の側板２１に固定される。円すいころ１７の中心軸に設けられた貫通穴１９にピン１８を挿通させることによって、複数の円すいころ１７が回転可能にピンタイプ保持器と一体になっている。
【００１６】
図２は、本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器の構造の一部を示す斜視図である。図２に示すように、ピンタイプ保持器１６には、転がり軸受１１と中心軸を同一とし、軸方向に間隔をおいて環状の第一の側板２０と、内周面の内径が第一の側板２０より小さく形成された環状の第二の側板２１とが配置される。
【００１７】
ピンタイプ保持器１６は、第一の側板２０と第二の側板２１の間の周方向に隣接する円すいころ１７が互いに接触しないように構成されている。第一の側板２０の周方向には、一定間隔をおいて棒状のピン１８の一端１８ａをピン１８の軸の径より細く形成したねじ部２２によって螺合させる複数のねじ穴２３が設けられている。そして、第二の側板２１の周方向には、一定間隔をおいて棒状のピン１８の他端１８ｂを嵌め合わせる嵌合孔２４が設けられ、複数の棒状のピン１８が円すいころ１７の中心軸に設けられた貫通穴１９に挿通された状態で配置される。
【００１８】
図３は、本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図である。図３に示すように、棒状のピン１８の一端１８ａのねじ部２２の外径Ｒｓは、ピン１８の軸の外径Ｒｐより細く形成され、第一の側板２０に固定される。ねじ部２２の軸の中心線Ａは、ピン１８の軸の中心線Ｂからオフセットされて配置している。ねじ部２２には、第一の側板２０のねじ穴２３のめねじに適合するおねじが形成されて、第一の側板２０のねじ穴２３に螺合して固定される。
【００１９】
棒状のピン１８の他端１８ｂは、先細りテーパ状部分を有しており、その先端には、棒状のピン１８を第一の側板２０にねじ固定するための頭部２６が形成される。頭部２６によって第一の側板２０のねじ穴２３に棒状のピン１８の一端１８ａに形成されたねじ部２２を螺合してねじ固定した後、円すいころ１７の中心軸に設けられた貫通穴１９にピン１８を挿通し、棒状のピン１８の他端１８ｂを第二の側板２１の周方向に設けられた嵌合孔２４に嵌合させて溶接を行い、溶接部２５によって固定される。
【００２０】
これにより、棒状のピン１８の一端１８ａは、ピン１８の軸の中心線Ｂからオフセットしたねじ部２２の中心線Ａを軸として第一の側板２０に固定され、他端１８ｂは、ピン１８の中心線Ｂを軸として第二の側板２１に固定される。
【００２１】
図４は、本発明の第一の実施形態のピンタイプ保持器のピンを固定する軸の位置関係について説明するピンの横断面図である。図３および図４に示すように、ピン１８の他端１８ｂは、ピン１８の中心線Ｂを軸として第二の側板２１に固定され、ピン１８の一端１８ａは、中心線Ｂとは異なるねじ部２２の中心線Ａを軸として第一の側板２０に固定される。ピン１８の横断面において、円すいころ１７の自転によって接線方向に回転トルクＴを受けるピン１８を、ピン１８の中心線Ｂとねじ部２２の中心線Ａというオフセットした異なる２点の固定軸で両端から支えていることになるため、円すいころ１７の自転によってピン１６が回転することは無い。
【００２２】
以上、詳細に説明したように、第一の実施形態によれば、棒状のピン１８の一端１８ａのねじ部２２の外径Ｒｓをピン１８の軸の外径Ｒｐより細く形成し、ねじ部２２の軸の中心線Ａをピン１８の中心線Ｂからオフセットして配置したので、ピン１８は円すいころ１７の自転によって受ける回転トルクに対してオフセットした並行する２軸で両端から固定され、円すいころ１７の自転によって第一の側板２０のねじ穴２３に螺合して固定されたねじ部２２の緩みを防止できる。
【００２３】
なお、円すいころ１７の自転による回転トルクは、ピン１６に対するねじれ応力となって働くため、より大きな回転トルクに対抗するためには、ピン１８の中心線Ｂとねじ部２２の軸の中心線Ａの間隔を大きく取ればよい。
【００２４】
図５は、本発明の第二の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図である。第一の実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。図５に示すように、ピンタイプ保持器３６は、第一の側板２０のねじ穴２３に螺合する止めねじ３２を別部材として設け、ピン３８の一端３８ａにも止めねじ３２に適合する雌ねじ３４を設けたものである。
【００２５】
止めねじ３２の外径は、ピン３８の軸の外径より細く、止めねじ３２を螺合する雌ねじ３４およびねじ穴２３の軸の中心線Ａは、ピン３８の中心線Ｂからオフセットされ配置されている。止めねじ３２には、第一の側板２０のねじ穴２３の雌ねじ、およびピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４に適合する雄ねじが形成されている。そして、第一の側板２０の外側から第一の側板２０のねじ穴２３の雌ねじ、およびピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４を止めねじ３２によって共締めしてピン３８を第一の側板２０に螺合固定する。
【００２６】
第二の実施形態によれば、ピン３８の軸の外径より細い止めねじ３２を別部材として設け、止めねじ３２を螺合する第一の側板２０のねじ穴２３およびピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４の軸の中心線Ａをピン３８の中心線Ｂからオフセットさせて配置したので、ピン３８は円すいころ１７の自転によって受ける回転トルクに対して、互いにオフセットして並行する２軸で両端から固定されるので、円すいころ１７の自転によってピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４および第一の側板２０のねじ穴２３に螺合して固定されたねじ部２２が緩むことが防止される。
【００２７】
第二の実施形態によれば、ピンタイプ保持器３６のピン３８の一端３８ａを、第一の側板２０内側に面当てとなるよう形成し、第一の側板２０のねじ穴２３およびピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４に螺合する止めねじ３２を別部材として設けたので、第一の側板２０の外側から第一の側板２０のねじ穴２３の雌ねじ、およびピン３８の一端３８ａの雌ねじ３４を止めねじ３２によって共締めした。これにより、ピン３８の緩み止めとして従来から用いられていたナットが不要となり、軸受の省スペース化に寄与する。
【００２８】
図６は、本発明の第三の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図である。第一および第二の実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。図６に示すように、第三の実施形態は、第二の実施形態の止めねじ３２を径方向に拡径するスプリングピン４２に置き換えたものである。第一の側板２０の周方向に一定間隔をおいてスプリングピン４２を圧入する複数の嵌合孔４３と、ピン４８の一端４８ａに前記嵌合孔４３と同じ径の嵌合孔４４が設けられる。
【００２９】
スプリングピン４２の外径は、ピン４８の軸の外径より小径であり、スプリングピン４２を圧入する第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合穴４４の軸の中心線Ａは、ピン４８の中心線Ｂからオフセットして配置されている。スプリングピン４２は、第一の側板２０の外側から第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合穴４４を連通して、ピン４８を第一の側板２０に圧入固定する。
【００３０】
第三の実施形態によれば、ピンタイプ保持器４６のピン４８の一端４８ａを、第一の側板２０内側に面当てとなるよう形成し、ピン４８の軸の外径より小径のスプリングピン４２を別部材として設け、第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合穴４４に圧入する。スプリングピン４２を圧入する第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合孔４４の軸の中心線Ａをピン４８の中心線Ｂからオフセットさせ配置したので、ピン４８は円すいころ１７の自転によって受ける回転トルクに対して、オフセットされた並行する２軸で両端から固定されることで、円すいころ１７の自転によってピン４８が回転することを防止している。
【００３１】
第三の実施形態によれば、第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合孔４４に圧入するスプリングピン４２を別部材として設けたので、第一の側板２０の外側から第一の側板２０の嵌合孔４３およびピン４８の一端４８ａの嵌合孔４４を連通して圧入固定することが可能となり、固定手段としてねじを形成する必要が無くなり、ピンタイプ保持器３６の組立がより簡単になった。
【００３２】
図７は、本発明の第四の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図である。第二の実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。ピンタイプ保持器５６は、ピン５８の両端を別部材として設けた止めねじ３２、５２によって螺合固定する構成としている。本実施形態では、第二の実施形態で述べた第一の側板とピンとの固定方法に加え、第二の側板２１の周方向に一定間隔をおいて、止めねじ５２に適合する複数のねじ孔５３が設けられているとともに、ピン５８の他端５８ｂにも止めねじ５２に適合するねじ穴５４が設けられている。
【００３３】
止めねじ５２の外径は、ピン５８の軸の外径より小径に構成されている。そして、止めねじ５２に螺合される第二の側板２１のねじ孔５３、およびピン５８のねじ穴５４の軸の中心線Ｃは、止めねじ３２に螺合される第一の側板２０のねじ孔２３、およびピン５８のねじ穴３４の軸の中心線Ａとは互いにオフセットされている。また中心線A、中心線Cはどちらもピン５８の軸中心からオフセットしている。
【００３４】
以上、詳細に説明したように、第四の実施形態によれば、ピン５８の軸の外径より小径の止めねじ５２を別部材として設け、第二の側板２１のねじ孔５３およびピン５８の他端５８ｂのねじ穴５４の軸の中心線Ｃを、第一の側板２０のねじ孔２３およびピン５８の一端５８ａのねじ穴３４の軸の中心線Ａをからオフセットさせて配置したので、ピン５８は円すいころ１７の自転によって受ける回転トルクに抗して緩み回転を起こさない。また、前記中心線A及び前記中心線Ｃを、ピン５８軸中心よりオフセットさせて設けると、より効果的にピンの緩みを防止できる。
【００３５】
なお、止めねじ３２および止めねじ５２は、その巻き方向が同じでもよいし、反対の巻き方向でもよい。止めねじ３２と止めねじ５２が同じで巻き方向であれば、ピンタイプ保持器５６に取り付けたときのピン５８は両端のねじの巻き方向が反対になるため、軸受の回転方向が正逆逆転する装置への適用が好適である。また、止めねじ３２と止めねじ５２が反対のねじ巻き方向であれば、ピンタイプ保持器５６に取り付けたときのピンタイプ保持器５６のピン５８は両端のねじの巻き方向が同じになるため、軸受の回転方向が一方向（ピンのねじが締まる方向）に使用される装置への適用が好適である。
【００３６】
図８は、本発明の第五の実施形態のピンタイプ保持器のピンの縦断面図である。第三の実施形態に対応する部分は、同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、ピンタイプ保持器６６は、ピン６８の両端と一対の側板とを、スプリングピン４２、６２によって圧入固定するものである。第三の実施形態と異なる点は、第二の側板２１の周方向に一定間隔をおいて、径方向に拡径するスプリングピン６２を圧入するための複数の嵌合孔６３を備えている。また、ピン６８の他端６８ｂには、前記嵌合孔６３と同じ径の嵌合孔６４が設けられる。
【００３７】
スプリングピン６２の外径は、ピン６８の軸の外径より細く、スプリングピン６２を第二の側板２１に圧入する嵌合孔６３およびピン６８の他端６８ｂの嵌合孔６４の軸の中心線Ａは、スプリングピン４２を第一の側板２０に圧入する嵌合孔４３およびピン６８の嵌合孔４４の軸の中心Ｂからオフセットして配置される。
【００３８】
スプリングピン６２は、第二の側板２１の外側から第二の側板２１の嵌合孔６３およびピン６８の他端６８ｂの嵌合孔６４を連通してピン６８を第二の側板２１に固定する。
【００３９】
以上、詳細に説明したように、第五の実施形態によれば、ピン６８の軸の外径より細いスプリングピン６２を別部材として設け、第二の側板２１の嵌合孔６３とピン６８の他端６８ｂの嵌合孔６４に固定したスプリングピン６２の軸の中心線Ｃを、第一の側板２０とピン６８の一端６８ａとを固定するスプリングピン４２の軸の中心線Ａからオフセットして配置したので、ピン６８は円すいころ１７の自転によって受ける回転トルクに対して、オフセットした２軸で両端から固定され、円すいころ１７の自転によりピン６８に与えられる回転力がスプリングピン４２、６２を緩めることが無く、ピンタイプ保持器６６の組立も極めて簡単になる。
【００４０】
また、中心線Ａと中心線Ｃの間隔を自在に調整することが可能となった。
【００４１】
なお、実施の形態におけるピンタイプ保持器付き転がり軸受は、転動体に円すいころを用いた円すいころ軸受で説明したが、転動体に円筒ころを用いた円筒ころ軸受、球面軸受など他の様々な軸受にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１１・・・転がり軸受
１２・・・外輪
１３・・・外輪の円すい内周面
１４・・・内輪
１５・・・内輪の円すい外周面
１６、３６、４６、５６、６６・・・ピンタイプ保持器
１７・・・円すいころ
１８、３８、４８、５８、６８・・・棒状のピン
１８ａ・・・ピンの一端
１８ｂ・・・ピンの他端
１９・・・ピンの中心軸に設けられた貫通穴
２０・・・第一の側板
２１・・・第二の側板
２２・・・ピンの一端に設けられたねじ部
２３・・・第一の側板の周方向に設けられたねじ穴
２４・・・第二の側板の周方向に設けられた嵌合孔
２５・・・溶接部
２６・・・ピンの頭部
３２、５２・・・止めねじ
４２、６２・・・スプリングピン
Ｒｓ・・・ピンの一端のねじ部
Ｒｐ・・・ピン１８の軸の外径
Ａ・・・第一の側板に固定される軸の中心線
Ｂ・・・ピンの軸の中心線
Ｃ・・・第二の側板に固定される軸の中心線
Ｔ・・・回転トルク
【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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