JP3154101U - ベアリングユニット - Google Patents

Abstract

【課題】最小限の部品点数で合理的に組合わせ、本体ハウジングの側面部に取付用のネジ穴を二次加工によらず構成したユニット製品を提供する。【解決手段】前後軸方向に分割されてベアリング５を保持する二部片３，３′からなる本体を、軸方向に複数の中空締結固定部材１０で一体的に組付けて本体ハウジング２が形成されたベアリングユニット１で、前記本体ハウジング２に、軸挿通孔６の軸心と中心を合致させて形成されるキャビティ４にてベアリング５を保持し、かつ本体ハウジング２の周側面３ｂに平行してその周側面から適宜内側に設けた凹部７にネジ部片８を受入れて、その凹部７から周側面に向かって連通する溝７ａが形成され、前記各凹部７に軸心と直交する向きで組込んだネジ部片８と本体ハウジング２の組み立てで前記溝７ａが凹部７に嵌るネジ部片８の雌ネジとで側面に取付ネジ穴１１が形成されている。【選択図】図１

Description

本考案は、動力伝達機構における動力伝達軸を支持するのに使用されるベアリングユニットに関するものである。

従来、例えば動力伝達系においては、回転軸を支持するために、通常機器のフレームなどに直接形成されるハウジング部に転がりベアリング（以下、単に「ベアリング」という）を嵌め込んで、このベアリングによって回転軸を支承するようにされている。また、機器のフレームに着脱可能に取付けられる構造のピローブロックのようなハウジングにベアリングが組込まれてなる軸受ユニットによって軸を支持する方式が汎用されている。

前記ピローブロックのような軸受ユニットにあっては、鋳造品やプレス成形された本体ハウジングの内部に、ベアリングの挿入保持孔を切削加工により形成し、その挿入保持孔にベアリングを嵌め込んだ構造とされるため、この種のものでは多くの機械加工を必要として高価になる。また、この種の軸受ユニットでは、一般的に軸支持方向に平行した向きで機械本体などの取付部に支持する取付構造として形成されている。したがって、支持軸線に対して直交する向きでの取付に関しては別途交叉した構造のブラケットなどを用意する必要がある。

また、このような軸受ユニットでは、軸の支持軸線と交叉する向きで機体などに取付ける場合、例えば軸受ユニットの本体ハウジング側面に取付座を形成してネジ穴を設ける必要がある。このようなネジ穴を複数形成することは、多くの工数を要することになるのでコストアップが避けられない。そこで、本体ハウジング側の側部に設ける取付座を軸線に沿って前後いずれかに突き出して形成し、この突き出し形成された取付座部に横向きの貫通した取付孔を設けるようにすればネジ穴の加工が省けることになるが、このような構造では特殊構造となり、本体ハウジングが大きくなって使用に際して支障が生じるなどの問題点がある。

そこで、本考案者は、先願発明（特許文献１）によって前述のような問題点を解決する手段として、本体ハウジングを積層板構造にしてその組立部にネジ穴を備えた部片を組込むようにしたものを提案している。しかしながら、この構成では積層構造となるために多くの異なる部片を作成し、その各部片を順序よく組合わせて一体化しなければならないので、仮に組立操作を自動化するとしても工程が多くなってその分設備費が嵩み、ひいてはコストアップになるという新たな問題点がある。

特願２００８−１８５５０４号明細書

本考案では、前述のような問題点を解決するものであって、最小限の部品点数で合理的に組合わせることにより、本体ハウジングの側面部に取付用のネジ穴を二次加工によらずして簡単確実に構成でき、嵩低くしてベアリングユニットとしてより有効で合理的な構造の製品を提供することにある。

前記目的を達成するために、本考案によるベアリングユニットは、
前後軸方向に貫通する軸挿通孔を備えて前後に分割されて転がりベアリングを保持する二部片からなる本体と、
この本体二部片を軸方向に締結固定する複数の中空締結固定部材とで、
本体ハウジングが形成されたベアリングユニットにおいて、
前記本体ハウジングには、前記軸挿通孔の軸心に中心を合致させて転がりベアリングを嵌合保持するキャビティが形成され、かつ本体ハウジングの周側面に平行してその周側面から適宜内側にネジ部片が受入れられる凹部と、その凹部から周面に向かって連通する開口溝がそれぞれ形成され、前記各凹部に軸心と直交する向きで雌ネジを備えた前記ネジ部片がそれぞれ組込まれ、本体ハウジングを組み立てた状態で前記各開口溝が凹部に嵌るネジ部片の雌ネジへの取付孔となるように形成されていることを特徴とするものである。

前記考案において、前記本体ハウジングの内部には、前記軸挿通孔の軸心に中心を合致させて転がりベアリングを閉じ込め合うキャビティが対向して形成され、前記キャビティの周囲には前記本体ハウジングの周側面から適宜内側にネジ部片が受入れられる凹部と、その凹部から周側面に向かって連通して綴じ合わせると取付孔となる開口溝がそれぞれ形成され、前記各凹部に軸心と直交する向きで雌ネジを備えた前記ネジ部片がそれぞれ組込まれているのがよい。

前記考案において、本体ハウジングに設けられるキャビティは、軸挿通孔の軸心に中心を合致させて本体ハウジングの外面に設けられ、それぞれに転がりベアリングが嵌め合わされている構造であるのがよい。

また、前記本体ハウジングの内部に形成される転がりベアリングを保持させるキャビティは、綴じ合わされた状態で内周面が凹球面状に形成され、このキャビティに球面状の外周面をもつベアリングが保持されている構成であるのがよい。

前記考案において、前記ネジ部片は、その周面が多角形に形成され、このネジ部片を受入れる本体ハウジングの前記凹部の内周面が前記ネジ部片の周面の半周と合致する形状にされているのが好ましい。なお、前記ネジ部片としては周面の対向する位置が軸線に沿って平行する面を備えているものであるのがよい。

本考案によれば、二個一組の成形された本体ハウジングを組合わせて、その内部または外側面に形成されるキャビティに転がりベアリングを嵌め込むと同時に、周側面から内側位置に配された複数の凹部にネジ部片を収容し、中空締結固定部材によって綴じ合わせた前記本体ハウジングを締結することにより転がりベアリングを一体的もしくは外側面に装着したベアリングユニットを形成できるので、製作作業が容易になる。しかも、中空締結固定部材による締結部がその中空孔をそのまま使用してベアリングユニットの取付孔とすることもできる。加えて周側面には内蔵させたネジ部片によってネジ穴が形成されるので、二次加工を施すことなく開口溝とによって側面に取付用のネジ穴が一挙に形成できる。したがって、全体的に製作加工が容易化し、本体ハウジングを用途に応じて金属の鋳造品、あるいは樹脂成形品とすることにより、ほとんど二次的機械加工を要することなく製品とすることができ、安価に提供することができるという効果を奏するものである。

また、前記本体ハウジング内の凹部に嵌め込むネジ部片は、その周面の対向する位置を軸線に平行する面に形成されたものを使用することにより、嵌め合わせに際して平行する面が凹部に対応する平面部と契合して回り止めとなり、接着などの手間も省けてインサート効果を簡単に確保でき、取付孔としての使用時にネジ穴として有効に機能させることができる。したがって、ネジ穴を形成する二次加工が省略できコストダウンを図ることができる。

図１は本考案によるベアリングユニットの第１実施形態の一部を切り欠いて表わす正面図（ａ）と、図（ａ）のＡ−Ａ視断面図と、左側面図（ｃ）および図（ａ）のＢ−Ｂ視断面図（ｄ）である。 図２は第１実施形態のベアリングユニットの一使用形態を表わす一部断面にして示す側面図（ａ）とＣ−Ｃ視図（ｂ）である。 図３は第２実施形態を表わす正面図（ａ）と、中央縦断面図（ｂ）と、側面図（ｃ）および図（ｂ）の合わせ面を開いて見た図（ｄ）である。 図４は第２実施形態のベアリングユニットの一使用形態を表わす縦断側面図（ａ）とＤ−Ｄ視図（ｂ）である。 図５は第３実施形態のベアリングユニットの正面図（ａ）を中心にして、中央縦断面図（ｂ）、左側面図（ｃ）、平面図（ｄ）およびＥ−Ｅ視図（ｅ）である。 図６は第３実施形態のベアリングユニットが吊り戸の自動ドア装置に組込まれた場合の一態様を表わす図である。 図７は第４実施形態のベアリングユニット表わす図で、正面図（ａ）と中央縦断面図（ｂ）である。 図８は第５実施形態のベアリングユニットの中央縦断面図（ａ）と、正面図（ｂ）とＦ−Ｆ視図（ｃ）および組込まれるベアリングの縦断面図（ｄ）である。 図９は第６実施形態のベアリングユニットの中央縦断面図（ａ）と、正面図（ｂ）および組込まれるベアリングの断面図（ｃ）である。

次に、この考案によるベアリングユニットの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
この実施形態のベアリングユニット１は、二個の本体部片３，３′を前後に組合わせて一組となる本体ハウジング２と、この本体ハウジング２の内部中央位置に形成されるキャビティ４，４′に嵌め込まれる転がりベアリング（以下、単に「ベアリング５」（ボールベアリング）という。）と、このベアリング５を固定保持するために前記本体ハウジング２を締結する複数の中空締結固定部材（中空鋲）および取付手段とで構成されている。

前記本体ハウジング２は、例えばアルミニウム合金，あるいはプラスチックなどの材料で成型されており、外形が偏平で方形に形成された二個の本体部片３，３′からなり、内側のほぼ中央部にベアリング５を収容できる寸法のキャビティ４，４′が、一方の本体部片３では深く、他方の本体部片３′では浅く、接合面に開口するようにして形成されている。なお、前記両キャビティ４，４′の深さ寸法は合計が内蔵されるベアリング５の幅寸法に合致するように、両本体部片３，３′に設定して形成されている。

そして、前記両本体部片３，３′の両キャビティ４，４′の軸心位置には、それぞれ軸線方向に貫通する軸挿通孔６が形成されている。一方の本体部片３の軸挿通孔６ａは、キャビティ４に嵌め込まれるベアリング５の外輪径よりやや小さい口径であり、他方の本体部片３′の軸挿通孔６ｂは、他方のものより小さい口径にされている。

さらに、前記本体ハウジング２には、図１にその一部が示されるように、前記キャビティ４，４′の周囲に、各周側面３ｂ（全周側面を総称して３ｂという。）よりやや内側でその周側面３ｂに平行して所定の間隔で凹部７が複数（実施形態では２個ずつ）刻設されており、この凹部７から周側面３ｂに直交して半円形の溝７ａが連接されている。なお、前記凹部７は、いずれも図１（ｄ）で示されるように、内周面を多角形に形成されている。この具体例では両本体部片３，３′を組合わせると内周面が六角形を形成するようにされている。また、本体ハウジング２の四隅には、それぞれ締結用の孔９が設けてある。

このように形成された本体ハウジング２は、前記両本体部片３，３′を１組としてその一方の本体部片３のキャビティ４および凹部７が形成される面を内向きにし、キャビティ４にはベアリング５を、また各凹部７にはネジ部片８（この具体例では金属製のナット）をネジ穴軸心が半円形の溝７ａに向くようにして，それぞれ嵌め込む。この状態で他方の本体部片３′をベアリング５並びにネジ部片８がキャビティ４′および凹部７内に納まるように重ね合わせる。その後において各締結用の孔９に中空締結固定部材１０（中空鋲）を挿入してカシメることにより、両本体部片３，３′が強固に結合され、一体的に本体ハウジング２が形成されるのである。

こうして本体ハウジング２は、内部にベアリング５が組付けられ、四周側面３ｃには凹部７に組込まれたネジ部片８のネジ穴８ａが、凹部７に連接する半円形の溝７ａの組み合わせによって形成された取付ネジ穴１１を形成されて、偏平な周側面３ｂに取付ネジ穴１１を備えるベアリングユニット１が構成される。

この考案のベアリングユニットは、このように形成することにより、本体ハウジング２の周側面３ｂに取付ネジ穴１１を形成するのに、前述のように、本体部片を成型する際ネジ部片８の嵌め込み部として凹部７を形成して、ここにネジ部片８を嵌め込み、このネジ部片８の雌ネジ８ａを利用してネジ穴を形成するので、ネジ穴の機械加工（二次加工）を要しない。したがって、安価に製作でき、かつ狭いスペースでも無理なく取付操作ができる構成とすることができる。また、二個の本体部片３，３を合わせて中空締結部材１０のカシメにより一体化することで、その中空締結部材１０が薄肉の板材を加工して形成されているので，ばね性を発揮でき、締結によって強固に本体部片３，３が締結され固定することができる。

このように構成されたベアリングユニット１は、その使用の一態様を図２によって示されている。この実施形態では、周側面に設けられた取付ネジ穴１１を活用して機器フレーム２０に形成されたコーナー部に外側面を合わせ、その機器フレーム２０に予め設けられた取付孔２１から本体ハウジング２の周側面３ｂの取付ネジ穴１１に皿小ネジ２２を挿入してネジ部片８とで締結し、一体的に取付ける。こうすると、ベアリングユニット１は簡単に機器フレーム２０に定着させ、軸受として使用することができる。もちろん、内部に組込んだベアリング５によって回転軸２５を支持する。また、本体ハウジング２を側面部でネジ締結できるので、全体的に嵩低くしてベアリングユニット１を便利に使用することが可能になる。

（第２実施形態）
この実施形態は、図３で示すように、ベアリング５を本体ハウジング２Ａの外側面に組付けた形態のものであり、この実施形態のベアリングユニット１Ａは、ベアリング５の保持形態が異なるほかは前記第１実施形態のものと同様の構成である。したがって，前記実施形態と同一もしくは同様の構成部分については同一の符号を付して詳細な説明を省略している。

本体ハウジング２Ａは、外形が縦軸方向に長くした長方形で偏平な二個の本体部片３Ａ，３Ａからなり、中央部とその下側との二段に所要の間隔で軸挿通孔６、６が形成されている。前記両本体部片３Ａ，３Ａの外面（前面と後面）には、前記両軸挿通孔６，６の軸心に中心を合致させてベアリング５を嵌合保持するキャビティ４がそれぞれ形成されている。なお、前記キャビティ４の深さ寸法はベアリング５が収まり得る寸法にされ、ベアリング５がそれぞれ装着されている。

また、本体部片３Ａ，３Ａの周側面３ｂ寄り内側位置には前記実施形態と同様に凹部７が設けられ、かつ外向きに半円形の溝７ａが連通形成され、両本体部片３Ａ，３Ａの内側面を綴じ合わせると前記溝７ａが取付ネジ穴１１となるようにされている。なお、両本体部片３Ａ，３Ａは四隅に設けた締結用の孔位置で中空鋲１０によって一体に締結されて本体ハウジング２Ａが構成される。

このように構成されたこの実施形態のベアリングユニット１Ａは、例えば図４に示されるように機台２６などの上にブラケット２７によってこのベアリングユニット１Ａを介して断面逆Ｌ字型のフレーム２８が配置され、このフレーム２８に周側面３ｂの二辺の取付ネジ穴１１に対応する位置で皿小ネジ２１によって締結されて支持される。なお、このベアリングユニット１Ａは、本体ハウジング２Ａが前記ブラケット２７に対して上下四隅に設けられている締結固定部材（中空鋲１０）の中空部を利用してボルト（図示せず）を挿通させて背後から締結固定する。こうしてブラケット２８に定着された本体ハウジング２Ａは、上下二段の各キャビティ４内に組付けられているベアリング５によって動力伝達軸２５ａを図示のように回転自在に支承するのに用いられる。なお、上下二段のベアリング５取付部分において、使用されない個所は空白とすればよい。

このように、本考案のベアリングユニット１Ａでは、この実施形態のように、従来のものに比べて構造が簡単であるから用途に応じた自由度を備えることができる。

（第３実施形態）
この実施形態のベアリングユニット１Ｂは、ベアリング５の組込み位置が偏心しているほかは前記第１実施形態のものと同様の構成である。したがって，前記実施形態と同一もしくは同様の構成部分については同一の符号を付して詳細な説明を省略している。

このベアリングユニット１Ｂは、図５で示されるように、支持する軸挿通孔６が本体ハウジング２Ｂの中心より図上において下側に配置された形状のものであり、全体的に小さい方形に形成されている。したがって、本体ハウジング２Ｂの外周側面３ｂに設けられる取付ネジ穴１１の配置も短辺側では１個ずつ，長辺では上側に２個配置されている。

このベアリングユニット１Ｂの使用形態は、図６で例示するものでは、自動ドア装置３０における上框部の箱形状フレーム３１の内部に両側と上側との取付ネジ穴１１を利用して外部から皿小ネジ２１を使用して装着固定し、使用に供することができる。図中符号３２はガイドレール、３３はランナー、３４は引き戸である。

（第４実施形態）
この実施形態のベアリングユニット１Ｃは、図７で示されるように、外形が偏平な円柱形をした本体ハウジング２Ｃにてなり、周側面には４等分された位置に前記実施形態と同じ構成で凹部７を設け、この凹部７にネジ部片８を嵌め込んで周面に向かって開口する取付ネジ穴１１が設けられた構造にされ、中央位置に軸線方向の軸挿通孔６と内部に形成されたキャビティ４にベアリング５（自動調心型ベアリング）が組込まれて、二個一対の本体部片３Ｃ，３Ｃを綴じ合わせて４個所で中空の締結固定部材１０によって一体に締結構成されたものである。本体部片３Ｃの外形が異なるほかは、前記実施形態のものと同様であるので、詳細な説明は省略し、同一部分については前記実施形態と同じ符号を付して詳細な説明は省略する。本考案によれば、この実施形態のような構成のベアリングユニット１Ｃも形成できる。

（第５実施形態）
この実施形態のベアリングユニット１Ｄは、図８で示されるように、自動調心型のベアリング５Ｄを備えたものであり、本体ハウジング２Ｄにおける中央部には軸線方向に貫通して形成されている軸挿通孔６と軸心を合致させて所要半径の球面状にキャビティ４Ｄ内周面が形成されている。このキャビティ４Ｄ内には、図８（ｄ）で示されるように、外周面を球面状に形成されて内輪の一端に取付ボスを備えた自動調心型のベアリング５Ｄが内挿されてなるものである。なお、本体部片３Ｄ，３Ｄは、前記ベアリング５Ｄを保持するキャビティ４Ｄおよび自動調心型のベアリング５Ｄを除いて他の部分の構造について、前記実施形態のものと同様の構成で形成されているので、同一構造の部分の詳細な説明は省略して同一の符号を付している。

このような構成とすることにより、前述の実施形態のベアリングユニット１とは異なる機能を具備したものとすることができる。要するに、自動調心型のベアリングユニット１Ｄとして使用することができる。しかも、この実施形態のベアリングユニット１Ｄによれば、本体部片３Ｄにおけるベアリングを保持するキャビティ４Ｄを１／２の球面内すぼみの形状に形成したものを二個一組として製作し、これを組み合わすことにより簡単に形成することができるので，製作容易で安価に提供することができる。そして、自動調心型のベアリング５Ｄとしては既存の（市販型）のものを使用できるようにキャビティの寸法を選択形成することで、より一層低廉にて提供することができる。

（第６実施形態）
この実施形態のベアリングユニット１Ｅは、図９で示されるように、ベアリング５Ｅとして自己潤滑性を備えた金属もしくは合成樹脂などの材料で球形状で，軸心に軸挿通孔を形成されたものが組込まれてなるものである。

基本的構成は前記第５実施形態のベアリングユニット１Ｄとほぼ同様であり、したがって、本体ハウジングの構成も同様であるから、同一もしくは同様の個所については前記実施形態と同一の符号を付けて詳細な説明を省略している。本考案によれば、このような構成のベアリングユニットを構成することができ、低速回転や本体ハウジングの構成材料を選択することにより液中での軸受として採用することができる。

上述したように、本考案のベアリングユニットは、種々の構造に形成することが可能であり、前述した寸法形状に限定されるものではなく、必要に応じて本考案の要旨に則して変形構造とすることも可能であり、これらは本考案の技術的範囲に属するものであることはいうまでもない。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ ベアリングユニット
２，２Ａ，２Ｂ．２Ｃ，２Ｄ 本体ハウジング
３，３′，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 本体部片
３ｂ 本体ハウジングの周側面
４，４′ キャビティ
５ ベアリング
５Ｄ 自動調心型ベアリング
５Ｅ ベアリング
６，６ａ 軸挿通孔
７ 凹部
８ ネジ部片
１０ 中空締結固定部材（中空鋲）
１１ 取付ネジ穴

Claims (6)

1. 前後軸方向に貫通する軸挿通孔を備えて前後に分割されて転がりベアリングを保持する二部片からなる本体と、
   この本体二部片を軸方向に締結固定する複数の中空締結固定部材とで、
   本体ハウジングが形成されたベアリングユニットにおいて、
   前記本体ハウジングには、前記軸挿通孔の軸心に中心を合致させて転がりベアリングを嵌合保持するキャビティが形成され、かつ本体ハウジングの周側面に平行してその周側面から適宜内側にネジ部片が受入れられる凹部と、その凹部から周面に向かって連通する開口溝がそれぞれ形成され、前記各凹部に軸心と直交する向きで雌ネジを備えた前記ネジ部片がそれぞれ組込まれ、本体ハウジングを組み立てた状態で前記各開口溝が凹部に嵌るネジ部片の雌ネジへの取付孔となるように形成されていることを特徴とするベアリングユニット。
2. 前記本体ハウジングの内部には、前記軸挿通孔の軸心に中心を合致させて転がりベアリングを閉じ込め合うキャビティが対向して形成され、前記キャビティの周囲には前記本体ハウジングの周側面から適宜内側にネジ部片が受入れられる凹部と、その凹部から周側面に向かって連通して綴じ合わせると取付孔となる開口溝がそれぞれ形成され、前記各凹部に軸心と直交する向きで雌ネジを備えた前記ネジ部片がそれぞれ組込まれている請求項１に記載のベアリングユニット。
3. 前記本体ハウジングに設けられるキャビティは、軸挿通孔の軸心に中心を合致させて本体ハウジングの外面に設けられ、それぞれに転がりベアリングが嵌め合わされている構造である請求項１または２に記載のベアリングユニット。
4. 前記本体ハウジングの内部に形成される転がりベアリングを保持させるキャビティは、綴じ合わされた状態で内周面が凹球面状に形成され、このキャビティに球面状の外周面をもつベアリングが保持されている構成である請求項１または２に記載のベアリングユニット。
5. 前記ネジ部片は、その周面が多角形に形成され、このネジ部片を受入れる本体ハウジングの前記凹部の内周面が前記ネジ部片の周面の半周と合致する形状にされている請求項１または２に記載のベアリングユニット。
6. 前記ネジ部片としては、周面の対向する位置が軸線に沿って平行する面を備えている請求項１または２に記載のベアリングユニット。

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