JPH1151062A - ころがり軸受のピン型保持器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピン型保持器の強度を高める。 【解決手段】ピン１０の中央部１１の端部にテーパ部１
３を形成し、側板３０との間にブッシュ４０を打ち込
み、さらに溶接による溶接ボンド５０によって、側板３
０に対して、ピン１０の回り止め、及び抜け止めを行
う。テーパ部１２、１３の大端縁１２ａ、１３ａと中央
部１１との間の接続部に応力集中緩和用曲線部１２ｃ、
１３ｃ、１００、１０１テーパ部１３の大端部１３ａの
位置をブッシュ４０の内側端面４１と一致させる。これ
により、中央部１１にて回動自在に支持したころを介し
てピン１０に荷重が負荷されたときに、応力が接続部に
集中するようにし、このときの応力の集中を緩和させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機用減速機、
ピニオンスタンド、粉砕機等の、回転速度の加減速や振
動を伴う機械に使用されるころがり軸受のころを保持す
るための、ころがり軸受のピン型保持器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転速度の加減速や振動の発生を
伴う機械（例えば、圧延機用減速機等）に組み込まれる
ころがり軸受として、インナレースとアウタレースとの
円滑な相対回転を可能にし、長期的運転に耐えるべく両
者間に多数のころを介装したものが知られている。これ
ら多数のころを回動自在に支持しているのがピン型保持
器である。

【０００３】このようなピン型保持器の例として、図
７、図８にそれぞれ異なるピン型保持器を示す。なお、
図８に示すものは実開昭５０−１２３７４５号公報に開
示されているものであり、図７、図８のいずれもピンの
軸を含む縦断面図を示している。

【０００４】図７のピン型保持器は、ピン１の軸方向両
端部にテーパ部１ａ、１ｂを形成し、その一方のテーパ
部１ａを側板２のピン支持孔２ａに螺着して固定し、ま
た、他方のテーパ部１ｂを側板３のピン支持孔３ａに挿
着するとともに、テーパ部１ｂとピン支持孔３ａとの間
にブッシュ４を打ち込んでテーパ部１ｂを固定する。こ
のテーパ部１ｂ側は、さらに、テーパ部１ｂの端面とブ
ッシュ４の外側端面と側板３の一部とを溶接することに
より溶接ボンド５で固定し、ピン１の回り止め及び抜け
止めを行うようにしている。このようにして構成された
ピン型保持器により、ピン１の中央部１ｃにて中空状の
ころ６を回動自在に支持する。

【０００５】また、図８に示すピン型保持器は、上述の
図７に示すものとほぼ同じであり、これらの相違点とし
ては、図８に示すものは、ピン１の側板３側の端部がス
トレートに形成されている点、及びこれに対応してブッ
シュ４の外周面にテーパが形成されている点があげられ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
図７に示すピン型保持器によると、ころ６を介してピン
１に荷重が負荷された場合、図９の側板３側の部分拡大
図に示すように、ピン１の外周面におけるブッシュ４の
内側端面４ａとの接触部Ｓ１に極端に応力が集中するた
め、この接触部Ｓ１の強度によって最大荷重の上限が抑
制されてしまうという問題があった。この問題は、図８
に示すものの場合も同様である。

【０００７】また、上述のピン１における応力集中の問
題は、上述の側板３側ばかりでなく、側板２側について
も同様である。すなわち、図７、図８に示すピン１は、
端部のテーパ部１ａを側板２のピン支持孔２ａに螺着さ
せているが、テーパ部１ａの外周面における、側板２の
内側面２ｂとの接触部Ｓ２にも応力が集中しがちである
という問題があった。

【０００８】さらに、上述の接触部Ｓ１、Ｓ２は、ピン
１や側板２、３やブッシュ４の加工精度、及びこれらの
組立精度によって微妙にずれ、各ピンごとに応力が集中
する部分が異なるため、ピンごとの疲労強度に大きなば
らつきがあり、ピン型保持器全体としての強度が安定し
ないといった問題もあった。

【０００９】そこで、本発明は、従来技術における上述
の問題を解決するようにしたころがり軸受のピン型保持
器を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、相互に対向配置した一対の側板のそれぞれにピン支
持孔を穿設し、ピンの軸方向両端部にそれぞれ形成した
テーパ部のうちの一方のテーパ部を一方の側板のピン支
持孔に螺着し、また他方のテーパ部を他方の側板のピン
支持孔にブッシュを介して挿着してこれら他方のテーパ
部とブッシュと他方の側板とを溶接することで、前記ピ
ンの軸方向両端部のテーパ部を固定的に支持するととも
に、前記側板間に位置する前記ピンの中央部にて中空状
のころを回動自在に支持してなるころがり軸受のピン型
保持器において、前記ピンのテーパ部は、該ピンの中央
部に連続する内側に大径の大端縁を有し前記中央部から
遠い外側に小径の小端縁を有する円錐台状に形成される
とともに、前記大端縁と前記中央部との間に応力集中緩
和用曲線部を設け、前記テーパ部の前記大端縁を前記側
板の内側面に一致もしくはそれよりも外側に配置するこ
とを特徴とする。

【００１１】〔作用〕請求項１の本発明によると、ピ
ンにおけるテーパ部はピンの中央部に連続する内側に大
径の大端縁を有し、外側に小径の小端縁を有する円錐台
状に形成したこと、テーパ部の大端縁を側板の内側面
に一致もしくはそれよりも外側に配置したことにより、
ころを介してピンに対して荷重が負荷された場合、ピン
やブッシュや側板の加工精度や組立精度にかかわらず、
ピンにおける応力が、常に、大端縁と中間部との間の接
続部に作用するようにすることができる。そして、こ
の接続部分に応力集中緩和用曲線部を設けることで応力
の集中を緩和させることができる。

【００１２】すなわち、上述の、によって、まずピ
ンにおける応力が集中する個所を特定して他の部分に応
力が集中しないようにした上で、により、応力を緩和
（分散）させるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１４】図１に本発明の第１実施の形態に係るころ
がり軸受のピン型保持器Ｐの、ピンの軸に沿っての一方
の端部を、また図２に他方の端部を示す。なお、これら
はいずれも、ピンの軸を含む縦断面図である。

【００１５】これらの図に示すピン型保持器Ｐは、ピン
１０と、このピン１０の軸方向の両端部を支持する一対
の側板２０、３０と、軸１０の他方の端部と側板３０と
の間に介装されたブッシュ４０と、溶接ボンド５０とを
備えている。

【００１６】以下、ピン１０から順に詳述する。

【００１７】ピン１０は、軸に沿って長く形成された中
央部１１と、その両端部にそれぞれ形成されたテーパ部
１２、１３とを有する。中央部１１は、同一の直径で円
柱状に形成されている。それぞれのテーパ部１２、１３
は、ピン１０の中央部１１に連続する内側に中央部１１
よりも大径の大端縁１２ａ、１３ａを有し、中央部１１
から遠い外側に小端縁１２ｂ、１３ｂを有する円錐台状
に形成されている。そして、これら大端縁１２ａ、１３
ａと中央部１１とは、ピン１０の軸に向けて凸状のなだ
らかな曲面からなるＲ部１２ｃ、１３ｃによって接続さ
れている。このＲ部１３ｃは、図１、図２の断面形状に
おいて必ずしも円弧状に形成する必要はなく、上述のよ
うに、軸に向けて凸状のなだらかな曲面に形成する等、
応力集中を緩和することができることを条件に、他の任
意の形状とすることもできる。例えば、円弧状に形成す
る場合には、その半径は、ピン１０に負荷される荷重
や、中央部１１と大端縁１２ａ、１３ａとの直径差に応
じて適宜に設定すればよい。

【００１８】テーパ部１２、１３のうちの、図１に示す
一方のテーパ部１２には、外周面に雄ねじ１２ｄが螺刻
されている。この雄ねじ１２ｄは、後述の一方の側板２
０のピン支持孔２１に螺合される。図２に示す他方のテ
ーパ部１３の外周面には、雄ねじは螺刻されてなく、後
述のように、ブッシュ４０を介して他方の側板３０のピ
ン支持孔３１に挿着される。

【００１９】側板２０と側板３０とは、上述のピン１０
の中央部１１の軸方向長さとほぼ同じ間隙を介して、相
互に対向配置されている。

【００２０】図１に示す一方の側板２０には、ピン１０
の軸方向に貫通されたピン保持孔２１が穿孔されてい
る。このピン保持孔２１の内周面には、ピン１０のテー
パ部１２の雄ねじ１２ｄが螺合される雌ねじ２１ａが螺
刻されている。

【００２１】ここで、本実施の形態の特徴の一つとし
て、テーパ部１２を側板２０のピン支持孔２１に螺着し
た状態において、テーパ部１２の大端縁１２ａの位置
が、側板２０の内側面２２よりも外側に配置した点、す
なわち、テーパ部１２の雄ねじ１２ｄを側板２０のピン
支持孔２１の雌ねじ２１ａに完全に螺合し、テーパ部１
２の端面１２ｅを側板２０の外側面２３とほぼ一致され
た状態において、図１に示すように、大端縁１２ａがピ
ン支持孔２１に完全にねじ込まれるようにした点があげ
られる。この大端縁１２ａが、図３に示すように、側板
２０の内側面２２よりも内側に位置して雄ねじ１２ｄの
一部がピン支持孔２１から飛び出している場合には、雄
ねじ１２ｄの谷部に応力が集中するために、ピン型保持
器Ｐとしての強度が著しく低下してしまう。

【００２２】なお、本実施の形態は、上述の螺着状態に
おいて、テーパ部１２の大端縁１２ａが側板２０の内側
面２２と一致した状態を積極的に排除するものではな
い。すなわち、本来、大端縁１２ａと内側面２２とが一
致することが望ましいが、テーパねじの加工精度上、及
び組立精度上、これを実現するのは難しい。そこで、上
述のように、加工上及び組立上の目標を、大端縁１２ａ
が内側面２２よりも外側に位置するように設定する。こ
れにより、ピン１０や側板２０の寸法が多少ばらついた
場合においても、大端縁１２ａがピン保持孔２１から突
出しないようにするものである。したがって、大端縁１
２ａと内側面が一致してもよいのはもちろんである。

【００２３】図２に示す他方の側板３０には、ピン１０
の軸方向に貫通されたピン保持孔３１が穿孔されてい
る。このピン保持孔３１の内周面の直径は、テーパ部１
３の大端縁１３ａの直径よりも大きく設定されている。

【００２４】ブッシュ４０は、テーパ部１３と側板３０
のピン支持孔３１との間に介装されている。ブッシュ４
０の外周面は、ピン保持孔３１の内周面の形状に合わせ
円柱状に形成され、またブッシュ４０の内周面は、テー
パ部１３の外周面に合わせてテーパ状に形成されてい
る。ブッシュ４０の軸方向の長さは、テーパ部１３の軸
方向の長さと同じに設定され、かつ側板３０の軸方向の
長さよりも短く設定されている。

【００２５】ここで、本実施の形態の特徴の一つとし
て、テーパ部１３と側板３０のピン保持孔３１との間に
ブッシュ４０を打ち込んだ状態において、テーパ部１３
の大端縁１３ａをブッシュ４０の内側端面４１に一致さ
せて配置しているが、これらが一致しない場合、例え
ば、ブッシュ４０の内側端面の方が大端縁１３ａよりも
内側に配置された場合は特に問題ないが、逆に、ブッシ
ュ４０の内側端面の方が大端縁１３ａよりも外側に配置
された場合は、テーパ部１３の外周面にブッシュ４０の
内側端面４１のエッジが当たりここに応力が集中するこ
とになる。これに対し、上述のように、テーパ部１３の
大端縁１３ａをブッシュ４０の内側端面４１に一致もし
くはそれよりも外側に配置した場合には、前述の大端縁
１３ａと中央部１１との間のＲ部１３ｃに応力が集中す
ることになり、この応力集中を緩和させることが可能と
なる。

【００２６】溶接ボンド５０は、ピン１０の回り止め及
び抜け止めを行うものである。テーパ部１３の端面１３
ｄと、ブッシュ４０の外側端面４２と、側板３０の一部
とを溶接し、テーパ部１３ａを側板３０に固定する。な
お、テーパ部１３の外側端面１３ｄには、図２の左方視
において横方向に延設される凸条１３ｅが形成されてお
り、回り止め及び抜け止めの一層の効果を図っている。

【００２７】次に、上述構成のピン型保持器Ｐの動作を
説明する。

【００２８】上述のピン型保持器Ｐのピン１０の中間部
１１において、ころ（図５参照）を回動自在に支持す
る。

【００２９】そして、ころによって例えば重量物を下方
から支持すると、ころを介してピン１０に荷重が負荷さ
れる。

【００３０】このとき、ピンにおけるテーパ部１２、１
３の大端縁１２ａ、１３ａと中間部１１との間に直径差
を設け、さらに、テーパ部１２、１３にそれぞれ接触す
る側板２０、ブッシュ４０に対する大端縁１２ａ、１３
ａの位置を前述のように設定することにより、まず、応
力をＲ部１２ｃ、１３ｃに積極的に集中させることがで
きる。そして、Ｒ部１２ｃ、１３ｃを前述のようになだ
らかな曲面からなるＲ部１２ｃ、１３ｃによって構成す
ることで、このときの応力の集中を緩和させることがで
きる。したがって、上述構成のピン型保持器Ｐは、大き
い荷重に耐えることができる。すなわち、保持器の強度
が高くなる。

【００３１】図４に、参考までに、本実施の形態に係る
ピン型保持器Ｐと、図７に示す従来のピン型保持器Ｐと
の強度を比較した例を示す。なお、同図中、横軸におい
てＮはくり返し数を示し、縦軸は荷重Ｗを示す。実線が
本発明に係るピン型保持器Ｐであり、一転鎖線が図７の
ピン型保持器であり、本発明によって強度がアップした
ことがわかる。

【００３２】次に、図５および図６に基づき、本発明の
第２実施の形態について説明する。

【００３３】第２実施の形態については、図１および図
２について前述した第１実施の形態と異なる点を主に、
また、第１実施の形態と同じ構造の部分については同一
符号をもって説明する。

【００３４】第２実施の形態において、図に示される如
く、ピン１０の中央部１１とテ−パ部１２および１３の
大端縁１２ａおよび１３ａとの接続部にはそれぞれ環状
溝１００および１０１が形成されている。環状溝１００
および１０１の溝底は緩い曲率の円弧面となっており、
この環状溝１００および１０１によりピンの中央部１１
とテ−パ部１２および１３との接続部に集中する応力を
分散し緩和させるようになっている。

【００３５】第２実施の形態の場合、ピン１０の中央部
１１の径とテ−パ部１２および１３の大端縁１２ａおよ
び１３ａとの径はほぼ等しくなっている。

【００３６】第２実施の形態の上記以外の構成は第１実
施の形態と同様であるので、これ以上の説明を省略する
が、第１実施の形態との対応を示すため、図５および図
６においては第１実施の形態と同じ部分について符号の
みを付してある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ピンの中央部とテ−パ部との間に直径差を設け、また、
側板やブッシュに対するテ−パ部の大端縁の位置を決め
ることにより、積極的に応力が応力集中緩和曲線部に集
中するようにし、さらに、応力集中緩和曲線部をなだら
かな曲面に形成することにより、応力の集中を緩和させ
ることができる。

【００３８】加えて、ピンにおける応力の集中個所が特
定されるため、複数のピンを使用した場合に、荷重に対
するピン間の強度のばらつきを少なくして、ピン型保持
器の性能を安定させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態のピン型保持器の
一方の端部の構成を示す縦断面図。

【図２】本発明に係る第１実施の形態のピン型保持器の
他方の端部の構成を示す縦断面図。

【図３】テーパ部の大端縁の位置が適切でない状態を示
す、図１に相当する図。

【図４】本発明に係る第１実施の形態のピン型保持器と
従来のピン型保持器との強度を比較するための図。

【図５】本発明に係る第２実施の形態のピン型保持器の
一方の端部を示す縦断面図。

【図６】本発明に係る第２実施の形態のピン型保持器の
他方の端部を示す縦断面図。

【図７】従来のピン型保持器の構成を示す縦断面図。

【図８】従来の他のピン型保持器の構成を示す縦断面
図。

【図９】図７のピン型保持器の一方の端部の拡大図。

【符号の説明】

６ ころ １０ ピン １１ 中央部 １２、１３ テーパ部 １２ａ、１３ａ 大端縁 １２ｂ、１３ｂ 小端縁 １２ｃ、１３ｃ Ｒ部 ２０、３０ 側板 ２１、３１ ピン支持孔 ２２ 側板の内側面 ４０ ブッシュ ４１ ブッシュの内側端面 Ｐ ピン型保持器 １００、１０１ 環状溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互に対向配置した一対の側板のそれぞ
   れにピン支持孔を穿設し、ピンの軸方向両端部にそれぞ
   れ形成したテーパ部のうちの一方のテーパ部を一方の側
   板のピン支持孔に螺着し、また他方のテーパ部を他方の
   側板のピン支持孔にブッシュを介して挿着してこれら他
   方のテーパ部とブッシュと他方の側板とを溶接すること
   で、前記ピンの軸方向両端部のテーパ部を固定的に支持
   するとともに、前記側板間に位置する前記ピンの中央部
   にて中空状のころを回動自在に支持してなるころがり軸
   受のピン型保持器において、 前記ピンのテーパ部は、該ピンの中央部に連続する内側
   に大径の大端縁を有し前記中央部から遠い外側に小径の
   小端縁を有する円錐台状に形成されるとともに、前記大
   端縁と前記中央部との間に応力集中緩和曲線部を設け、 前記テーパ部の前記大端縁を前記側板の内側面に一致も
   しくはそれよりも外側に配置する、ことを特徴とするこ
   ろがり軸受のピン型保持器。