(57)【要約】【課題】ピンの内部応力を緩和できて、寿命が長いピンタイプ保持器およびころ軸受を提供すること。【解決手段】ピン２３を内周面で保持すると共にオーステナイトを含む鋼製のブッシュ２４を、非圧入によって第２リング部２１の貫通穴３１に挿入する。その後、加熱によって上記オーステナイトをマルテンサイト化してブッシュ２４を膨張させることで、ブッシュ２４を上記貫通穴３１に締め代をもって固定して、ピンタイプ保持器１０を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンを内周面で保持すると共にオーステナイトを含む鋼製のブッシュを非圧入によってリング部の穴に挿入した後、加熱によって上記オーステナイトをマルテンサイト化して上記ブッシュを膨張させることで、上記ブッシュを上記リング部の上記穴に締め代をもって固定してなることを特徴とするピンタイプ保持器。
【請求項２】
請求項１に記載のピンタイプ保持器において、
上記ブッシュは、クロム、マンガンまたはニッケルを含む特殊鋼からなることを特徴とするピンタイプ保持器。
【請求項３】
請求項１または２に記載のピンタイプ保持器において、
上記ピンを、上記リング部に溶接する溶接部を備えることを特徴とするピンタイプ保持器。
【請求項４】
第１軌道輪と、
第２軌道輪と、
ピン挿通穴を有すると共に、上記第１軌道輪と上記第２軌道輪との間に配置されるころと、
上記ころを保持する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のピンタイプ保持器と
を備え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、ピンタイプ保持器およびころ軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ピンタイプ保持器としては、特開２００４−３６０８６５号公報（特許文献１）に記載されているものがある。このピンタイプ保持器は、ピンと、二つのリング部と、環状のブッシュとを備え、ピンの一端部は、一方のリング部の雌穴に螺合されている。他方のリング部の穴には、ブッシュの外周面が圧入されている。上記ピンの他端部は、ブッシュの内周面に圧入されている。
【０００３】
上記従来のピンタイプ保持器は、ピン取付穴、ブッシュ外径、ブッシュ内径、ピンの中心が一致している状態で、ブッシュを圧入することが難しいという問題がある。一方、ピン取付穴、ブッシュ外径、ブッシュ内径、ピンの中心がずれている状態で、ブッシュを圧入すると、ピンに高い内部応力や曲げが発生し、ピンや軸受の寿命が低下することがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６０８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の課題は、ピンの内部応力を緩和できて、寿命が長いピンタイプ保持器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】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明のピンタイプ保持器は、
ピンを内周面で保持すると共にオーステナイトを含む鋼製のブッシュを非圧入によってリング部の穴に挿入した後、加熱によって上記オーステナイトをマルテンサイト化して上記ブッシュを膨張させることで、上記ブッシュを上記リング部の上記穴に締め代をもって固定してなることを特徴としている。
【０００７】
尚、本発明のピンタイプ保持器と、ブッシュをリング部の貫通穴に圧入してなるピンタイプ保持器とは、ブッシュおよび第２リング部のうちの少なくとも一方の圧入面に貫通穴の軸方向（多少、軸方向に対して角度を有する方向であっても良い）の傷（すり傷）が付いているか否かで区別できる。本発明は、ブッシュがリング部の貫通穴に圧入されないから、圧入面に軸方向の傷が付くことがない一方、従来品は、ブッシュの圧入が不可欠であるから、圧入面に軸方向の傷が付くことになるからである。
【０００８】
本発明によれば、オーステナイトを含むブッシュを非圧入によってリング部の穴に挿入した後、ブッシュのオーステナイトをマルテンサイト化して、ブッシュの結晶構造を変化させて、ブッシュを膨張させる構成であるから、ブッシュをリング部の穴に圧入する必要がない。したがって、従来、ブッシュをリング部の穴に圧入した際に生じていたピン内の大きな内部応力が発生することがなく、ピンの内部応力を緩和できる。したがって、ピンの内部応力に基づくピンおよび軸受の寿命の低下を抑制できる。また、リング部の上記穴、ブッシュの外径、ブッシュの内径およびピンの中心を、一致させることができる。
【０００９】
また、一実施形態では、
上記ブッシュは、クロム、マンガンまたはニッケルを含む特殊鋼からなる。
【００１０】
クロム、マンガンまたはニッケルは、残留オーステナイトを多く含む。
【００１１】
上記実施形態によれば、上記ブッシュが、残留オーステナイトを多く含むクロム、マンガンまたはニッケルを含む特殊鋼からなるから、オーステナイトをマルテンサイト化する際のブッシュの膨張の度合が大きくなる。したがって、ブッシュをリング部に確実かつ安定的に固定することができる。
【００１２】
また、一実施形態では、
上記ピンを、上記リング部に溶接する溶接部を備える。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記ピンが、上記リング部に溶接されるから、ピンをリング部に確実に固定できると同時に、溶接を行っているときの熱で、ブッシュのオーステナイトをマルテンサイト化することができて、ブッシュを膨張させることができる。したがって、ピンをリング部に確実に固定できると同時に、ブッシュに熱を与える特別な工程を設ける必要がなく、ブッシュをリング部の穴に締め代をもって固定できる。
【００１４】
また、本発明のころ軸受は、
第１軌道輪と、
第２軌道輪と、
ピン挿通穴を有すると共に、上記第１軌道輪と上記第２軌道輪との間に配置されるころと、
上記ころを保持する本発明のピンタイプ保持器と
を備えることを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、ピンタイプ保持器のピンの内部応力を緩和できて、ピンタイプ保持器の寿命を長くでき、寿命を長くすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ピンの内部応力を緩和できて、寿命が長いピンタイプ保持器およびころ軸受を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のころ軸受の一実施形態であるスラスト円錐ころ軸受の径方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明のころ軸受の一実施形態であるスラスト円錐ころ軸受における円錐ころの中心軸を含む径方向の断面図である。
【００２０】
このスラスト円錐ころ軸受（以下、単にころ軸受という）は、第１軌道輪１と、第２軌道輪２と、保持器アッセンブリ５とを備え、保持器アッセンブリ５は、ピンタイプ保持器（以下、単に保持器という）１０と、複数の円錐ころ１１とを有する。
【００２１】
上記保持器１０は、第１リング部２０と、第２リング部２１と、複数のピン２３と、複数のブッシュ２４と、複数の溶接部２５とを有し、第２リング部２１は、第１リング部２０の径方向の内方に位置している。上記第１リング部２０は、その周方向に互いに間隔をおいて位置する複数のねじ穴３０を有する一方、第２リング部２１は、その周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴３１を有する。
【００２２】
上記ブッシュ２４は、環状であり、ブッシュ２４の外周面は、第２リング部２１の各貫通穴３１の内周面に締め代をもって固定されている。上記各ピン２３は、その一端部に雄ねじ３５を有し、各円錐ころ１１は、その軸方向に延在するピン挿通穴３６を有する。上記各ピン２３は、円錐ころ１１のピン挿通穴３６を貫通している。上記各ピン２３の一端部の雄ねじ３５は、第１リング部２０のねじ穴３０に螺合により固定される一方、各ピン２３の他端部は、ブッシュ２４の内周面に圧入により固定されている。上記溶接部２５は、第２リング部２１の第１リング部２０側とは反対側の開口を塞ぐように存在している。上記溶接部２５は、第２リング部２１の貫通穴３１の内周面と、ブッシュ２４の軸方向の他方側の端面と、ピン２３の他端部の外周面とで画定されたスペースに隙間なく存在すると共に、ピンの他方側の端面を覆うように存在している。上記溶接部２５の一部は、ピン２３の他端部、ブッシュ２４および第２リング部２１の内周面の周辺に溶け込んでいる。上記保持器アッセンブリ５は、このように、保持器１０と、複数の円錐ころ１１とを一体化してなっている。
【００２３】
上記第１軌道輪１は、平面状の軌道面４０を有する一方、第２軌道輪２は、円錐軌道面４１を有する。上記保持器アッセンブリ５は、第１軌道輪１の軌道面４０と、第２軌道輪２の円錐軌道面４１との間に配置されている。上記複数の円錐ころ１１は、第１軌道輪１の軌道面４０と、第２軌道輪２の円錐軌道面４１との間に保持器１０によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおくように配置されている。
【００２４】
上記ブッシュ２４は、ニッケルクロム鋼（ここでは、鉄に炭素（０.１２〜０.４０％）、ニッケル（１.００〜３.５０％）、クロム（０.２０〜１.００％）を含む合金鋼として定義する）との比較において、ニッケルおよびクロムのうちの少なくとも一つの含有量を大きくした特殊鋼からなっている。この特殊鋼は、ニッケルおよびクロムのうちの少なくとも一つの含有量が大きいため、残留オーステナイトを多く含んでいる。上記ブッシュ２４の外周面を、第２リング部２１の貫通穴３１の内周面に固定する前、ブッシュ２４は、第２リング部２１の貫通穴３１の内周面に隙間嵌めするようになっている。
【００２５】
このブッシュ２４を用いて、ピン２３を第２リング部２１に次のように固定する。
【００２６】
先ず、ブッシュ２４の内周面にピン２３の他端部の外周面を圧入する。次に、ブッシュ２４とピン２３とからなるアッセンブリのブッシュ２４の外周面を、第２リング部２１の貫通穴３１に隙間嵌めする。
【００２７】
最後に、第２リング部２１の第１リング部２０側とは反対側から第２リング部２１の貫通穴３１の開口を塞ぐように溶接を行い、溶接部２５を形成する。このとき、溶接部２５の一部を、ピン２３の他端部、ブッシュ２４および第２リング部２１の内周面の周辺に溶け込ませて、溶接しているときの熱で、ブッシュ２４の残留オーステナイトを、マルテンサイト化して、ブッシュ２４を膨張させる。このようにして、上記ブッシュ２４を第２リング部の貫通穴３１に締め代をもって固定する。
【００２８】
マルテンサイトと、オーステナイトとは、結晶構造が異なり、マルテンサイトは、体心立方格子構造であるのに対し、オーステナイトは、面心立方格子構造である。したがって、面心立方格子構造よりも体心立方格子構造の方が体積が大きくなるため、残留オーステナイトを多く含むブッシュ２４を、ピン２３と保持器１０のリング部２１の貫通穴３１との間にセットした後にマルテンサイトへと変態させることで、ブッシュ２４を、リング部２１の貫通穴３１に締め代をもった状態で固定できるのである。
【００２９】
上記実施形態によれば、オーステナイトを含むブッシュ２４を非圧入によって第２リング部２１の穴３１に挿入した後、ブッシュ２４のオーステナイトをマルテンサイト化して、ブッシュ２４の結晶構造を変化させて、ブッシュを膨張させる構成であるから、ブッシュ２４を第２リング部２１の貫通穴３１に圧入する必要がない。したがって、従来、ブッシュを第２リング部の貫通穴に圧入した際に生じていたピン内の大きな内部応力が発生することがなくて、ピン２３の内部応力を緩和できる。したがって、ピン２３の内部応力に基づくピン２３およびころ軸受の寿命の低下を抑制できる。説明を加えると、上記ブッシュ２４を圧入することがないから、ピン２３の取付穴である第２リング部２１の貫通穴３１、ブッシュ２４の外径、ブッシュ２４の内径、ピン２３の中心がずれることがないのである。
【００３０】
また、上記実施形態によれば、上記ブッシュ２４が、残留オーステナイトを多く含むクロムまたはマンガンを含む特殊鋼からなるから、オーステナイトをマルテンサイト化する際のブッシュ２４の膨張の度合が大きくなる。したがって、ブッシュ２４を第２リング部２１に確実かつ安定的に固定することができる。
【００３１】
また、上記実施形態によれば、上記ピン２３が、第２リング部２１に溶接されるから、ピン２３を第２リング部２１に確実に固定できると同時に、溶接を行っているときの熱で、ブッシュ２４のオーステナイトをマルテンサイト化することができて、ブッシュ２４を膨張させることができる。したがって、ピン２３を第２リング部２１に確実に固定できると同時に、ブッシュ２４に熱を与える特別な工程を設ける必要がなく、ブッシュ２４を第２リング部２１の貫通穴３１に締め代をもって固定できる。
【００３２】
尚、上記実施形態では、ブッシュ２４が、ニッケルクロム鋼との比較において、ニッケルおよびクロムのうちの少なくとも一つの含有量を大きくした特殊鋼からなっていた。しかしながら、本発明では、ブッシュは、マンガン鋼（ここでは、機械構造用合金鋼のうちマンガンを１.２％以上含む鋼として定義する）からなっていても良く、ブッシュは、マンガンクロム鋼（ここでは、機械構造用合金鋼のうちマンガンを１.２％以上含み、かつ、クロムを、０.３％以上含むものとして定義する）からなっていても良く、ブッシュは、ばね鋼から成っていても良い。また、ブッシュは、残留オーステナイトを多く含む鋼材であれば如何なる鋼材からなっていても良い。
【００３３】
また、上記実施形態のころ軸受は、スラストころ軸受であったが、この発明のころ軸受は、軸部材の外周面に配置されて、中心軸が軸部材の中心軸と略一致する構成のころ軸受であっても良い。
【００３４】
また、上記実施形態のころ軸受は、円錐ころ軸受であったが、この発明のころ軸受は、円筒ころ軸受や、凸面ころ軸受（球面ころ軸受）等であっても良く、ブッシュを用いるピンタイプ保持器を有するころ軸受であれば、如何なるころ軸受であっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１  第１軌道輪
２  第２軌道輪
１０  ピンタイプ保持器
１１  円錐ころ
２０  第１リング部
２１  第２リング部
２３  ピン
２４  ブッシュ
２５  溶接部
３０  ねじ穴
３１  貫通穴
３５  雄ねじ
３６  円錐ころのピン挿通穴
４０  第１軌道輪の軌道面
４１  第２軌道輪の円錐軌道面
【図１】
2013174302.tif 000003