(57)【要約】【課題】転動体ががたつくことがなくて、構成部品に変形、破損が起こりにくく、かつ、定格荷重が大きい転がり軸受装置を提供すること。【解決手段】軸方向に貫通する貫通穴４０、転動面である外周円筒面４１、第１端面４２および第２端面４３を有するころ３０の貫通穴４０に、ピン３１を圧入により挿通してなる転動体３を使用する。第１環状部材６の軸方向の端面を軸方向に貫通する貫通穴６０と、ピン３０において貫通穴４０の一方の開口から突出している部分である第１棒状部５０の外周面との間に第１玉軸受８を配置する。また、第２環状部材６の軸方向の端面を軸方向に貫通する貫通穴６１と、ピン３０において貫通穴４０の他方の開口から突出している部分である第２棒状部５１の外周面との間に第２玉軸受９を配置する。【選択図】図１
2009185987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪の上記軌道面上および上記内輪の上記軌道面上を転動する環状の転動面と、上記転動面の軸方向の一端側および他端側に位置する第１端面および第２端面とを有する本体部と、上記第１端面から略上記軸方向の外方に突出する第１棒状部と、上記第２端面から略上記軸方向の外方に突出する第２棒状部とを有する転動体と、
上記第１棒状部が挿通される貫通穴を有すると共に、軸中心が略上記外輪の軸中心に一致するように配置された第１環状部材と、
上記第２棒状部が挿通される貫通穴を有すると共に、軸中心が略上記外輪の軸中心に一致するように配置された第２環状部材と、
上記第１環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第１棒状部の外周面との間に配置された第１転がり軸受と、
上記第２環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第２棒状部の外周面との間に配置された第２転がり軸受と
を備えることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受装置において、
上記転動体は、
上記転動面と、略上記転動面の軸中心に沿って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たピンと
を有し、
上記第１棒状部は、上記ころの上記貫通穴の一方の開口から突出している上記ピンの一端部であり、
上記第２棒状部は、上記ころの上記貫通穴の他方の開口から突出している上記ピンの他端部であることを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪、内輪および転動体を備える転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受装置としては、特開２００３−３４３５７４号公報（特許文献１）に記載されている円筒ころ軸受がある。
【０００３】
この円筒ころ軸受は、外輪、内輪、および、保持器アッセンブリを備え、上記保持器アッセンブリは、複数の円筒ころと、ピンタイプ保持器とからなっている。
【０００４】
上記各円筒ころは、円筒ころの軸中心に沿って延在する貫通穴を有している。
【０００５】
上記ピンタイプ保持器は、第１リング、第２リング、および、第１リングと第２リングとを連結する複数のピンを備え、上記複数のピンは、第１リングの周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【０００６】
上記保持器アッセンブリは、上記ピンを、円筒ころの貫通穴に挿通した後、上記ピンの一端部を、第１リングに固定する一方、上記ピンの他端部を、第２リングに形成された貫通穴に挿入固定して、形成されている。
【０００７】
上記複数の円筒ころは、上記ピンタイプ保持器に保持された状態で、外輪の円筒軌道面と、内輪の円筒軌道面との間に、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
【０００８】
上記従来の円筒ころ軸受では、円筒ころの貫通穴の内径を、ピンの外径より数ｍｍ程度大きくして、上記円筒ころの貫通穴と、ピンとの間にラジアル隙間を設けて、円筒ころが、自転を自在に行うことができるようにしている。
【０００９】
上記従来の円筒ころ軸受では、上記数ｍｍ程度のラジアル隙間の存在によって、各円筒ころが、ピンの中心を中心とする周方向の進み遅れを起こして、円筒ころががたつくことを避けがたい。
【００１０】
また、上記従来の円筒ころ軸受では、上記ラジアル隙間に起因する衝撃力がピンに加わることを避けがたく、ピンに変形、破損等が生じることを避けがたい。
【００１１】
また、ピンタイプ保持器を有する上記従来の円筒ころ軸受のような大型の転がり軸受において、定格荷重を大きくすることが所望されている。
【特許文献１】特開２００３−３４３５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明の課題は、転動体ががたつくことがなくて、構成部品に変形、破損が起こりにくく、かつ、定格荷重が大きい転がり軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受装置は、
内周に軌道面を有する外輪と、
外周に軌道面を有する内輪と、
上記外輪の上記軌道面上および上記内輪の上記軌道面上を転動する環状の転動面と、上記転動面の軸方向の一端側および他端側に位置する第１端面および第２端面とを有する本体部と、上記第１端面から略上記軸方向の外方に突出する第１棒状部と、上記第２端面から略上記軸方向の外方に突出する第２棒状部とを有する転動体と、
上記第１棒状部が挿通される貫通穴を有すると共に、軸中心が略上記外輪の軸中心に一致するように配置された第１環状部材と、
上記第２棒状部が挿通される貫通穴を有すると共に、軸中心が略上記外輪の軸中心に一致するように配置された第２環状部材と、
上記第１環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第１棒状部の外周面との間に配置された第１転がり軸受と、
上記第２環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第２棒状部の外周面との間に配置された第２転がり軸受と
を備えることを特徴としている。
【００１４】
本発明によれば、上記第１環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第１棒状部の外周面との間に配置された第１転がり軸受と、上記第２環状部材の上記貫通穴の内周面と、上記第２棒状部の外周面との間に配置された第２転がり軸受とによって、上記転動体を上記第１および第２環状部材に対して自転自在にする構成であるから、従来、数ｍｍ程度であった環状部材（従来の構造では、ピンタイプ保持器のリングに相当）に対する転動体の径方向の最大の相対移動可能距離を、第１および第２転がり軸受のラジアル隙間、すなわち、数μｍ程度まで急激に小さくすることができる。
【００１５】
したがって、環状部材に対する転動体の径方向の相対移動に起因する転動体のがたつきが起こることがないと共に、上記相対移動に基づく構成部品にかかる衝撃力を、格段に小さくすることができる。
【００１６】
また、上記相対移動を格段に小さくすることができるから、周方向に隣接する二つの転動体が接触することがないという制限下のもとで、従来よりも、転動体の寸法を大きくしたり、転動体の数を増やしたりすることができる。したがって、この発明の転がり軸受装置の定格荷重を、大きくすることができる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記転動体は、
上記転動面と、略上記転動面の軸中心に沿って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たピンと
を有し、
上記第１棒状部は、上記ころの上記貫通穴の一方の開口から突出している上記ピンの一端部であり、
上記第２棒状部は、上記ころの上記貫通穴の他方の開口から突出している上記ピンの他端部である。
【００１８】
上記実施形態によれば、環状の転動面と、軸方向の両側に位置する第１および第２端面と、第１端面から略軸方向の外方に突出する第１棒状部と、第２端面から略軸方向の外方に位置する第２棒状部とを有する転動体を、簡単安価に製造することができ、転がり軸受装置の製造コストを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の転がり軸受装置によれば、従来、数ｍｍ程度であった環状部材（従来の構造では、ピンタイプ保持器のリングに相当）に対する転動体の径方向の最大の相対移動可能距離を、第１および第２転がり軸受のラジアル隙間、すなわち、数μｍ程度まで急激に小さくすることができる。したがって、環状部材に対する転動体の径方向の相対移動に起因する転動体のがたつきが起こることがない。
【００２０】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、上記相対移動に起因して構成部品にかかる衝撃力を、格段に小さくすることができる。
【００２１】
また、本発明の転がり軸受装置によれば、上記相対移動を格段に小さくすることができるから、周方向に隣接する二つの転動体が接触することがないという制限下のもとで、従来よりも、転動体の寸法を大きくしたり、転動体の数を増やしたりすることができる。したがって、この発明の転がり軸受装置の定格荷重を、大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【００２４】
この転がり軸受装置は、外輪１、内輪２、複数の転動体３、第１環状部材６、第２環状部材７、第１転がり軸受としての第１玉軸受８、および、第２転がり軸受としての第２玉軸受９を備える。
【００２５】
上記外輪１は、本体部１０と、鍔部１１とを有している。上記本体部１０は、内周円筒軌道面２０を有している。上記本体部１０は、軸方向の断面において断面略Ｌ字状の形状を有し、軸方向の一方の側のみに鍔部を有する構造になっている。上記鍔部１１は、本体部１０の内周円筒軌道面２０の軸方向の他方の側に位置している。上記鍔部１１は、軸方向において鍔部１１の本体側１０とは反対側に位置する部材（図示せず）によって、本体部１０側に押圧されている。一方、上記内輪２は、外周円筒軌道面２１を有する。この外周円筒軌道面２１は、外輪１の内周円筒軌道面２０に外輪１の径方向に対向している。
【００２６】
上記各転動体３は、ころ３０と、ピン３１とを有している。
【００２７】
上記ころ３０は、貫通穴４０、外周円筒面４１、および、軸方向の第１端面４２および第２端面４３を有している。上記貫通穴４０は、略円筒形状を有し、略外周円筒面４１の軸中心に沿って延在している。また、上記第１端面４２は、外周円筒面４１の軸方向の一方の側に位置する一方、第２端面４３は、外周円筒面４１の軸方向の他方の側に位置している。
【００２８】
上記ピン３１は、貫通穴４０に圧入により締まり嵌めされている。上記ピン３１の軸方向の長さは、ころ３０の貫通穴４０の軸方向の長さよりも長くなっている。
【００２９】
上記ピン３１において、貫通穴４０の一方の開口から突出している部分は、第１棒状部５０を構成している一方、ピン３１において、貫通穴４０の他方の開口から突出している部分は、第２棒状部５１を構成している。
【００３０】
また、上記各転動体３において、上記第１および第２棒状部５０,５１以外の部分、すなわち、ころ３０の全部およびピン３１において貫通穴４０の両側の開口から突出していない部分は、本体部４５を構成している。
【００３１】
上記本体部４５の径方向を含む垂直二等分面は、転動体３の径方向を含む垂直二等分面に略一致している。上記転動体３の本体部４５の円筒外周面（ころ３０の外周円筒面に一致する）４１は、外輪１の内周円筒軌道面２０上および内輪２の外周円筒軌道面２１上を転動する転動面になっている。
【００３２】
上記第１環状部材６は、上記ころ３０の軸方向の一方の側に位置している。上記第１環状部材６は、その径方向において、内周面と外周面との間に複数の貫通穴６０を有している。上記複数の貫通穴６０は、第１環状部材６の周方向に略等間隔に互いに間隔をおいて配置されている。上記各貫通穴６０は、略第１環状部材６の軸方向に延在している。
【００３３】
上記第１環状部材６の各貫通穴６０の内径は、２種類の内径を有している。図１に示すように、軸方向の半断面図において、第１環状部材６は、断面略Ｌ字状の形状を有している。上記各貫通穴６０において、ころ３０側の一方の開口の内径は、他方の内径よりも大きくなっている。
【００３４】
上記第１環状部材６の軸方向の寸法をａとすると、第１環状部材６の貫通穴６０において、第１環状部材６のころ３０側の軸方向の端面からｂ（＜ａ）の距離までの範囲の第１部分においては、貫通穴６０の内径は、第１の寸法になっている。
【００３５】
また、上記第１環状部材６の貫通穴６０において、第１環状部材６のころ３０側の軸方向の端面から（ａ−ｂ）の距離からａまでの距離の範囲の第２部分においては、貫通穴６０の内径は、第１の寸法よりも小さい第２の寸法になっている。
【００３６】
上記第２環状部材７は、上記ころ３０の軸方向の他方の側に位置している。上記第２環状部材７は、その径方向において、内周面と外周面との間に複数の貫通穴６１を有している。上記複数の貫通穴６１は、第２環状部材７の周方向に略等間隔に互いに間隔をおいて配置されている。上記各貫通穴６１は、略第２環状部材７の軸方向に延在している。
【００３７】
上記第２環状部材７の各貫通穴６１の内径は、２種類の内径を有している。詳しくは、図１に示すように、軸方向の半断面図において、第２環状部材７は、断面略Ｌ字状の形状を有している。上記各貫通穴６１において、ころ３０側の一方の開口の内径は、他方の内径よりも大きくなっている。
【００３８】
上記第２環状部材７の軸方向の寸法をｃとすると、第２環状部材７の貫通穴６１において、第２環状部材７のころ３０側の軸方向の端面からｄ（＜ｃ）の距離までの範囲の第１部分においては、貫通穴６１の内径は、第３の寸法になっている。
【００３９】
また、上記第２環状部材７の貫通穴６１において、第２環状部材７のころ３０側の軸方向の端面から（ｃ−ｄ）の距離からｃまでの距離の範囲の第２部分においては、貫通穴６１の内径は、第３の寸法よりも小さい第４の寸法になっている。
【００４０】
上記第１玉軸受８は、略上記ｂの軸方向の寸法を有している。上記第１玉軸受８は、第１環状部材６の貫通穴６０の第１部分と、第１棒状部５０との間に配置されている。上記第１玉軸受８の外輪の外周面は、第１環状部材６の貫通穴６０の第１部分に締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。また、上記第１玉軸受８の内輪の内周面は、第１棒状部５０の外周面に締まり嵌めにより外嵌されて固定されている。上記第１玉軸受８は、第１棒状部５０を第１環状部材６に対して回転自在に支持している。
【００４１】
上記第１玉軸受８の軸方向の一方の側の端面は、第１環状部材６の貫通穴６０の内面において、第１部分と第２部分との間に位置する段部である軸方向の端面と当接している。このようにして、上記第１玉軸受８を、第１環状部材６に対して位置決めしている。
【００４２】
上記第２玉軸受９は、略上記ｃの軸方向の寸法を有している。上記第２玉軸受９は、第２環状部材７の貫通穴６１の第１部分と、第２棒状部５１との間に配置されている。上記第２玉軸受９の外輪の外周面は、第２環状部材７の貫通穴６１の第１部分に締まり嵌めにより内嵌されて固定されている。また、上記第２玉軸受９の内輪の内周面は、第２棒状部５１の外周面に締まり嵌めにより外嵌されて固定されている。上記第２玉軸受９は、第２棒状部５１を第２環状部材７に対して回転自在に支持している。
【００４３】
上記第２玉軸受９の軸方向の一方の側の端面は、第２環状部材７の貫通穴６１の内面において、第１部分と第２部分との間に位置する段部である軸方向の端面と当接している。このようにして、上記第１玉軸受９を、第２環状部材７に対して位置決めしている。
【００４４】
上記第１環状部材６の第２部分の内径は、第１棒状部５０の外径よりも大きくなっている。上記第１環状部材６の第２部分は、第１棒状部５０に対して径方向に間隔をおいて位置している。また、上記第２環状部材７の第２部分の内径は、第２棒状部５１の外径よりも大きくなっている。上記第２環状部材７の第２部分は、第１棒状部５０に対して径方向に間隔をおいて位置している。このようにして、各転動体３が、第１および第２環状部材６,７に対して自在に自転できるようにしている。
【００４５】
上記実施形態の転がり軸受装置によれば、第１環状部材６の貫通穴６０の第１部分（内周面の一部）と、第１棒状部５０の外周面との間に配置された第１玉軸受８と、第２環状部材７の貫通穴６１の第１部分（内周面の一部）と、第２棒状部５１の外周面との間に配置された第２玉軸受９とによって、転動体３を第１および第２環状部材６,７に対して自転自在にする構成であるから、従来、数ｍｍ程度であった環状部材６,７（従来の構造では、ピンタイプ保持器のリングに相当）に対する転動体３の径方向の最大の相対移動可能距離を、第１および第２玉軸受８,９のラジアル隙間、すなわち、数μｍ程度まで急激に小さくすることができる。
【００４６】
したがって、上記第１および第２環状部材６,７に対する転動体２の径方向の相対移動に起因する転動体のがたつきが起こることがないと共に、上記相対移動に基づいて構成部品にかかる衝撃力を、格段に小さくすることができる。
【００４７】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、上記相対移動を格段に小さくすることができるから、周方向に隣接する二つの転動体３,３が接触することがないという制限下のもとで、従来よりも、転動体３の寸法を大きくしたり、転動体３の数を増やしたりすることができる。したがって、転がり軸受装置の定格荷重を、大きくすることができる。
【００４８】
また、上記実施形態の転がり軸受装置によれば、複雑な形状を有する転動体３、すなわち、環状の転動面（外周円筒面４１に相当）と、軸方向の両側に位置する第１および第２端面４２,４３と、第１端面４２から略軸方向の外方に突出する第１棒状部５０と、第２端面４３から略軸方向の外方に位置する第２棒状部５１とを有する転動体３を、ころ３０の貫通穴４０にピン３１を圧入することによって、製造しているから、上記複雑な形状を有する転動体３を、簡単安価に製造することができる。したがって、転がり軸受装置の製造コストを小さくすることができる。
【００４９】
尚、上記実施形態の転がり軸受装置では、転動体３を、軸方向に貫通する貫通穴４０、転動面４１、第１端面４２および第２端面４３を有するころ３０の貫通穴４０に、ピン３１を、圧入により挿通して形成し、ピン３１が、ころ３０の貫通穴４０に締まり嵌めされていたが、この発明では、ピンは、円筒ころの貫通穴に中間嵌めされても良く、また、ピンは、円筒ころの貫通穴に対するラジアル隙間が従来よりも小さい状態で、隙間嵌めされていても良い。ここで、定格荷重を上げるという視点からみると、締まり嵌めが一番好ましく、次に中間嵌めが好ましいことは言うまでもない。
【００５０】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、転動体３を、軸方向に貫通する貫通穴４０、転動面４１、第１端面４２および第２端面４３を有するころ３０の貫通穴４０に、ころ３０とは別部材であるピン３１を圧入により挿通して形成した。
【００５１】
しかしながら、この発明では、転動体として、一体の転動体、詳しくは、外輪の軌道面上および内輪の軌道面上を転動する環状の転動面と、転動面の軸方向の一端側および他端側に位置する軸方向の第１端面および第２端面とを有する本体部と、第１端面から略軸方向の外方に突出する第１棒状部と、第２端面から略軸方向の外方に位置する第２棒状部とを有する一体型の転動体を使用しても良い。
【００５２】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、転動体３が、軸中心に沿った貫通穴４０を有するころ３０に、ピン３１を挿通してなっていたが、この発明では、転動体は、軸中心に沿った貫通穴を有する円錐ころに、ピンを挿通してなっていても良く、また、転動体は、軸中心に沿った貫通穴を有する球面ころ（凸面ころ）に、ピンを挿通してなっていても良い。
【００５３】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、第１棒状部５１と、第２棒状部５２とが、略同一であったが、この発明では、第１棒状部と、第２棒状部とは、構造（形状またはサイズ）が異なっていても良い。また、この発明では、第１環状部材６と第２環状部材７とは、同一であっても良く、第１環状部材６と第２環状部材７とは、構造（形状またはサイズ）が、異なっていても良い。
【００５４】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、第１転がり軸受として第１玉軸受８を採用し、第２転がり軸受として第２玉軸受９を採用した。
【００５５】
ここで、第１玉軸受８と第２玉軸受９とは、同一であっても良く、第１玉軸受８と第２玉軸受９の大きさおよび構造のうちの少なくとも一方が、異なっていても良い。
【００５６】
また、上記玉軸受８,９の夫々は、二つの環状部材の間を複数の柱部で連結してなる保持器を有する玉軸受であっても、所謂冠型保持器を有する玉軸受であっても、保持器を有さない所謂総玉軸受であっても良い。また、上記玉軸受８,９の夫々は、深溝型の軌道溝を有する玉軸受であっても、アンギュラ型の軌道溝を有する玉軸受であっても良い。
【００５７】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、第１および第２転がり軸受の両方が玉軸受８,９であったが、この発明では、第１および第２転がり軸受のうちの少なくとも一方は、ニードル軸受やころ軸受等、玉軸受以外の転がり軸受であっても良い。第１および第２転がり軸受のうちの少なくとも一方として、玉軸受を使用すると、玉軸受は、量産されていて価格が安いから、この発明の転がり軸受装置の製造コストを小さくすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態の転がり軸受装置では、棒状部５０,５１を有する転動体３が、軸方向に単列に配置されていたが、この発明では、棒状部を有する転動体は、軸方向に複列に配置されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態の転がり軸受装置の軸方向の模式断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  外輪
２  内輪
３  転動体
６  第１環状部材
７  第２環状部材
８  第１玉軸受
９  第２玉軸受
２０  内周円筒軌道面
２１  外周円筒軌道面
３０  ころ
３１  ピン
４０  ころの貫通穴
４１  外周円筒面
４２  第１端面
４３  第２端面
４５  転動体の本体部
５０  第１棒状部
５１  第２棒状部
６０  第１環状部材の貫通穴
６１  第２環状部材の貫通穴
【図１】
2009185987.tif 000003