特開 2024-98273 プランマブロック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098273

(43)【公開日】2024-07-23

(54)【発明の名称】プランマブロック

(51)【国際特許分類】

   F16C 35/06 20060101AFI20240716BHJP

【ＦＩ】

F16C35/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001671

(22)【出願日】2023-01-10

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 毅

【テーマコード（参考）】

3J117

【Ｆターム（参考）】

3J117AA03

3J117CA04

3J117DA01

3J117DB02

(57)【要約】

【課題】プランマブロックの上箱と下箱との締結構造において、緩み止め機能を有効に発揮するプランマブロックを提供する。
【解決手段】
転がり軸受と、転がり軸受を収納する軸受箱とを備え、軸受箱は、上箱と下箱とを有し、上箱と下箱とがボルト部材とナット部材を有するボルト・ナット結合構造にて締結されてなるプランマブロックである。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

転がり軸受と、前記転がり軸受を収納する軸受箱とを備え、前記軸受箱は、上箱と下箱とを有し、上箱と下箱とが締結されてなるプランマブロックであって、
ボルト部材とナット部材とのボルト・ナット結合構造によって、前記上箱と前記下箱とを締結したことを特徴とするプランマブロック。

【請求項2】

前記下箱の底部に前記ボルト部材の頭部を備え、前記上箱にナット部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載のプランマブロック。

【請求項3】

前記下箱の底部に前記ボルト部材の回り止め機構を設けたことを特徴とする請求項２に記載のプランマブロック。

【請求項4】

前記回り止め機構は、前記下箱の底部に設けられて前記ボルト部材の頭部が嵌合する底部ぬすみ部で構成したことを特徴とする請求項３に記載のプランマブロック。

【請求項5】

前記ボルト部材の軸部の長さは、プランマブロック中心高さの１．３倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のプランマブロック。

【請求項6】

前記ボルト部材の軸部の反頭部側である先端部が上箱から突出し、その先端部にナット部材が螺合され、前記ボルト部材の頭部の裏面に対面するボルト座面およぶ前記ナット部材の裏面に対面するナット座面を機械加工面としたことを特徴とする請求項２に記載のプランマブロック。

【請求項7】

前記ボルト部材の軸部の反頭部側である先端部が、前記上箱から突出し、その先端部に一対のナット部材が螺合されることを特徴とする請求項２に記載のプランマブロック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸受および軸受を支持する軸受箱を備えるプランマブロックに関する。

【背景技術】

【0002】

プランマブロックとしては、従来には、特許文献１に記載のものがあるが、プランマブロックは、一般的に、図１０に示すように、シャフト１を回転自在に支持する転がり軸受２と、この転がり軸受２を収納する軸受箱３とを備えたものである。

【0003】

軸受箱３は、図８および図１０に示すように、上方の上箱３Ａと、下方の下箱３Ｂとを有する。上下の上箱３Ａと下箱３Ｂが組み合されて軸受箱３とされる。なお、上箱３Ａと下箱３Ｂとはボルト部材４を介して連結一体化されている。ボルト部材４は、頭部５と、雄ねじ部を有する軸部６とからなる。

【0004】

そして、上箱３Ａは軸受２の上半分が嵌合される半円筒形状の上箱本体部３Ａ１と、上箱本体部３Ａ１の側端部に設けられる連結用凸部３Ａ２，３Ａ２とを備えたものであり、連結用凸部３Ａ２，３Ａ２には、ボルト部材４の軸部６が嵌入される貫通孔７、７が形成されている。また、図１０に示すように、上箱本体部３Ａ１の軸方向端部には、半円弧形状の内鍔部３Ａ１ａ、３Ａ１ｂが形成されている。

【0005】

また、下箱３Ｂは、軸受２の下半分が嵌合される半円筒形状の下箱本体部３Ｂ１と、下箱本体部３Ｂ１を受けるベース部材３Ｂ２とを備えたものである。ベース部材３B2には、上箱３Ａと下箱３Ｂとを重ね合された際に、上箱３Ａの連結用凸部３Ａ２，３Ａ２の下面８ａが当接する受面９ａ、９ａを有する連結用凸部９， ９が設けられている。この場合、各連結用凸部９， ９は、ベース部材３Ｂ２の径方向突出鍔１０，１０から立設されている。そして、この連結用凸部９， ９には、上箱３Ａと下箱３Ｂとを重ね合された際に、連結用凸部３Ａ２，３Ａ２の下面８ａが連結用凸部９， ９の受面９ａ、９ａに当接した状態で、連結用凸部３Ａ２，３Ａ２の貫通孔７、７に対応するねじ孔１１，１１が設けられている。なお、下箱本体部３Ｂ１の軸方向端部には、半円弧形状の内鍔部３Ｂ１ａ、３Ｂ１ｂが形成されている。

【0006】

このため、図８に示すように、ボルト部材４の軸部６を連結用凸部３Ａ２，３Ａ２の貫通孔７、７に上方から挿入して、連結用凸部９，９のねじ孔１１，１１にボルト部材４の軸部６の雄ねじ部を螺合させることによって、上箱３Ａと下箱３Ｂが連結される。

【0007】

このように、上箱３Ａと下箱３Ｂが連結されて、軸受箱３が構成された状態では、上箱３Ａの内鍔部３Ａ１ａ、３Ａ１ｂと、下箱３Ｂの内鍔部３Ｂ１ａ、３Ｂ１ｂとで、リング形状に内鍔部１２，１２が構成される。そして、この内鍔部１２，１２の内径面に凹周溝１２ａ、１２ａが設けられ、各凹周溝１２ａ、１２ａにシール部材１３、１３が嵌合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１６－１２８７０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

図８～図１０に示すような従来のプランマブロックでは、上箱３Ａの貫通孔７にボルト部材４の軸部６を挿入して、下箱３Ｂのねじ孔１１に軸部６の雄ねじ部を螺合させるものである。このため、ボルト部材４の軸力は、上箱３Ａの連結用凸部３Ａ２，３Ａ２の高さ分だけしか作用せず、振動が多い部位（場所）等で使用した場合、その振動によってボルト部材が緩むおそれがあった。ここで、軸力とは、ボルト部材の締付けにより引っ張られることで、元に戻ろうとする力である。このため、この軸力により、被締結部材を固定することができる。なお、この場合のボルト部材４の軸部６の長さは、プランマブロック中心高さのＨの０．７～１．１程度とされている。

【0010】

なお、ボルト部材４の緩み止めとして、緩みと止め用の座金を用いたり、緩みと止め用の接着剤を用いたりすることも考えられる。しかしながら、緩みと止め用の座金を用いる場合、部品点数の増加を招くとともに、作業工程も増加し、緩みと止め用の接着剤を用いる場合、取り扱い性が悪く作業性に劣ることになる。また、緩みと止め用の座金を用いる場合であっても、緩みと止め用の接着剤を用いる場合であっても、緩み止め機能を十分に発揮できないおそれもあった。

【0011】

そこで、本願では、プランマブロックの上箱と下箱との締結構造において、緩み止め機能を有効に発揮するプランマブロックを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明のプランマブロックは、転がり軸受と、前記転がり軸受を収納する軸受箱とを備え、前記軸受箱は、上箱と下箱とを有し、上箱と下箱とが締結されてなるプランマブロックであって、ボルト部材とナット部材とのボルト・ナット結合構造によって、前記上箱と前記下箱とを締結したものである。

【0013】

本発明のプランマブロックでは、ボルト・ナット結合構造における、ボルト部材の軸部長さを長くとることができる。このため、従来品よりも大きな弾性変形量で締結可能となる。すなわち、ボルトの軸力は材料力学の応力・ひずみの関係に従い、ボルトの弾性変形量が大きいほどゆるみに対する軸力の低下量が少ない。このことは応力がひずみの比率で規定される事に対し（ボルトが長くなるほどひずみ＝弾性変形量も大きい）、ボルトの緩みはネジの呼びに対応するネジピッチの絶対量で規定される事に起因する（ボルトがいくら長くなってもネジピッチは変わらない）。即ち、ボルトが長くなるほどボルトの弾性変形量に対するネジピッチの長さの比率が低下していくため、それに伴いネジの緩みに対する軸力の変化量も低下する。このため、ボルトが長いと、ネジの緩みに対する軸力の減少量が少なくて済み、結果高い軸力を維持したまま緩み止め力を発揮できる。

【0014】

前記下箱の底部に前記ボルト部材の頭部を備え、前記上箱にナット部材を備えたものが好ましく、さらには、前記下箱の底部に前記ボルト部材の回り止め機構を設けるのが好ましい。下箱の底部に前記ボルト部材の回り止め機構を設ければ、ボルト部材の締結作業が安定するとともに、緩み止め機能も発揮される。

【0015】

前記回り止め機構は、前記下箱の底部に設けられて前記ボルト部材の頭部が嵌合する底部ぬすみ部で構成することができ、この機構として簡単な構造で構成でき、しかも、安定した廻り止め機能を発揮できる。

【0016】

前記ボルト部材の軸部の長さは、プランマブロック中心高さの１．３倍以上であるのが好ましい。このような長さに設定することにより、安定した緩み止め機能を発揮する。

【0017】

前記ボルト部材の軸部の反頭部側である先端部が上箱から突出し、その先端部にナット部材が螺合され、前記ボルト部材の頭部の裏面に対面するボルト座面および前記ナット部材の裏面に対面するナット座面を機械加工面とすることができる。ここで、機械加工面とは、研削および／または切削が施された面であり、微細な凹凸を有する面である。

【0018】

ボルト座面やナット座面が機械加工面とされていることにより、ボルト部材の緩み止め機能の向上を図ることができる。

【0019】

前記ボルト部材の軸部の反頭部側である先端部が、前記上箱から突出し、その突出部に一対のナット部材が螺合されるものであってもよい。すなわち、ダブルナットとすることにより、緩み止めとして効果を発揮させている。この場合、ナットとナットの間で引張の力が生じ、この力によってねじ山で摩擦力が発生し、緩みを防止する。

【発明の効果】

【0020】

本発明では、ボルト部材は、緩み止めに対して高い効果を発揮し、しかも、軸力による緩み止め効果(機能)の経時変化がなく、長期にわたって安定して緩み止め機能を発揮する。また、この軸力による緩み止め効果(機能)に加え、他の種々の緩み止め対策（例えば、下箱の底部に前記ボルト部材の回り止め機構、ダブルナット、ボルト座面やナット座面を機械加工面とする対策）が可能であり、これらと併用することにより、一層緩み止め効果(機能)を発揮することができ、長期にわたって製品としてその機能を発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係るプランマブロックの正面図である。

【図2】図１に示すプランマブロックの平面図である。

【図3】図１に示すプランマブロックの底面図である。

【図4】図１に示すプランマブロックの断面図である。

【図5】図４のＡ部拡大図である。

【図6】図１に示すプランマブロックの下方から見た斜視図である。

【図7】図１のＢ－Ｂ線拡大断面図である。

【図8】従来のプランマブロックの正面図である。

【図9】図８に示すプランマブロックの平面図である。

【図10】図８に示すプランマブロックの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下本発明の実施形態を図１～図７に基づいて説明する。本発明に係るプランマブロックは、図４に示すように、シャフト２１を回転自在に支持する転がり軸受２２と、この転がり軸受２２を収納する軸受箱２３とを備えたものである。

【0023】

軸受箱２３は、図１および図４に示すように、上方の上箱２３Ａと、下方の下箱２３Ｂとを有する。このため、上下の上箱２３Ａと下箱２３Ｂが組み合されて軸受箱２３とされる。なお、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとはボルト部材２４を有するボルト・ナット機構Ｓを介して連結一体化されている。ボルト部材２４は、頭部２５と、雄ねじ部２６ａを有する軸部２６とからなり、この実施形態では、頭部２５が６角のいわゆる六角ボルトを使用している。

【0024】

上箱２３Ａは、軸受２２の上半分が嵌合される半円筒形状の上箱本体部２３Ａ１と、上箱本体部２３Ａ１の側端部に設けられる連結用凸部２３Ａ２，２３Ａ２とを備えたものであり、連結用凸部２３Ａ２，２３Ａ２には、ボルト部材２４の軸部２６が嵌入される貫通孔２７、２７が形成されている。また、図４に示すように、上箱本体部２３Ａ１の軸方向端部には、半円弧形状の内鍔部２３Ａ１ａ、２３Ａ１ｂが形成されている。

【0025】

下箱２３Ｂは、軸受２２の下半分が嵌合される半円筒形状の下箱本体部２３Ｂ１と、下箱本体部２３Ｂ１を受けるベース部材２３Ｂ２とを備えたものである。ベース部材２３Ｂ２には、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとが重ね合された際に、上箱２３Ａの連結用凸部２３Ａ２，２３Ａ２の下面２８ａが当接する受面２９ａ、２９ａを有する連結用凸部２９，２９が設けられている。この場合、各連結用凸部２９，２９は、ベース部材２３Ｂ２の径方向突出鍔３０，３０から立設されている。そして、この連結用凸部２９，２９には、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとが重ね合された際に、連結用凸部２３Ａ２，２３Ａ２の下面２８ａが連結用凸部２９，２９の受面２９ａ、２９ａに当接した状態で、連結用凸部２３Ａ、２３Ａ２の貫通孔２７、２７に対応する貫通孔３１，３１が設けられている。また、図４に示すように、下箱本体部２３Ｂ１の軸方向端部には、半円弧形状の内鍔部２３Ｂ１ａ、２３Ｂ１ｂが形成されている。

【0026】

この場合、ベース部材２３Ｂ２の裏面の中央部に、矩形状の凹窪部３２が設けられ、この凹窪部３２の短辺側に貫通孔３１が開口する底部盗み部３３，３３が設けられている。この盗み部３３は、反凹窪部側が円弧形状とされた矩形形状であり、図１に示すように、その深さ寸法Ｔがボルト部材２４の頭部２５の肉厚ｔよりも深くされ、かつ、その幅寸法Ｗ(図３参照)が、六角形の頭部２５の対向面間の寸法Ｗ１(図６参照)と略同一に設定される。この略同一とは、同一寸法乃至寸法公差内に収まる範囲を含むものであり、ボルト部材２４の頭部２５が盗み部３３に嵌合でき、嵌合状態では、頭部２５が、この盗み部３３内で回転できない程度のものである。このため、下箱２３Ｂの下部の盗み部３３をもってボルト部材２４の廻り止め機構Ｍを構成できる。

【0027】

このため、下箱２３Ｂの連結用凸部２９，２９の下面２８ａで、上箱２３Ａの連結用凸部２３Ａ２，２３Ａ２の受面２９ａ、２９ａにて受けている状態とし、上箱２３Ａの貫通孔２７、２７と、下箱２３Ｂの貫通孔３１との軸心を合わせ、この状態で、下方からボルト部材２４の軸部２６を、貫通孔３１、２７に嵌入することになる。

【0028】

そのため、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとを組み合わせする際には、上箱２３Ａと下箱２３Ｂの位置合わせを行う必要があるので、この軸受箱２３には、図７に示すように、位置決め機構Ｐが設けられている。この位置決め機構Ｐは、下箱２３Ｂの合わせ面、つまり下箱本体部２３Ｂ１の合わせ面３５に設けられる凸部３７と、上箱２３Ａの合わせ面、つまり上箱本体部２３Ａ１の合わせ面３６に設けられる凹部３８とで構成される。この場合、ノックボール式の位置決め機構を採用している。凸部３７は、上方の合わせ面３６に形成された凹部３８に嵌合される球状体４０の一部で構成される。すなわち、球状体４０の一部が合わせ面３５により突出し、合わせ面３６に設けられた凹部３８に、球状体４０の一部が嵌合するものである。このように、凹部３８に凸部３７が嵌合することにより、位置決めがなされる。

【0029】

このように位置決めされた状態で、ボルト部材２４の軸部２６を、下方から貫通孔３１、２７に嵌入して、その頭部２５を、盗み部３３に嵌合させる。この状態では、ボルト部材２４の軸部２６の先端部２６ａ１が、図１に示すように、上箱２３Ａの連結用凸部２３Ａ２の上面よりも上方に突出する。そして、突出部した先端部２６ａに一対のナット部材４１，４１を螺合する。これによって、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとがボルト部材２４とナット部材４１、４１とを有するボルト・ナット結合構造Ｓを介して一体連結される。

【0030】

このように、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとが組み合わされた状態では、図４に示すように、上箱２３Ａの内鍔部２３Ａ１ａと、下箱２３Ｂの内鍔部２３Ｂ１ａとで、軸方向一端側のリング形状の内鍔部４２が形成され、上箱２３Ａの内鍔部２３Ａ１ｂと、下箱２３Ｂの内鍔部２３Ｂ１ｂとで、軸方向他端側のリング形状の内鍔部４３が形成される。

【0031】

そして、各内鍔部４２、４３の内径面には、周方向凹溝４４，４４が形成され、この周方向凹溝４４，４４には、図示省略のシール部材が嵌合される、このシール部材がシャフト２１の外径面に摺接する。なお、周方向凹溝４４は、図５に示すように、両側面が内径側に向かってその間隔が拡大する傾斜面４４ａ、４４ａを有する断面台形状とされている。

【0032】

ところで、図１に示すように、ボルト部材２４の軸部２６の長さＬを、プランマブロック中心高さＨの１．３倍以上であるように設定している、また、ボルト部材２４の頭部２５の裏面に対面するボルト座面５０およびナット部材４１の裏面に対面するナット座面５１を機械加工面としている。ここで、機械加工面とは、研削および／または切削が施された面であり、微細な凹凸を有する面である。

【0033】

本発明のプランマブロックでは、ボルト部材２４は、頭部２５が下箱２３Ｂの底部に配置されるとともに軸部２６の反頭部側が上箱２３Ａの上部に達するものであり、上箱２３Ａと下箱２３Ｂとを連結一体化するボルト部材２４の軸部長さを長くとることができ、従来品よりも大きな弾性変形量で締結可能となる。すなわち、ボルトの軸力は材料力学の応力・ひずみの関係に従い、ボルトの弾性変形量が大きいほどゆるみに対する軸力の低下量が少ない。このことは応力がひずみの比率で規定される事に対し（ボルトが長くなるほどひずみ＝弾性変形量も大きい）、ボルトの緩みはネジの呼びに対応するネジピッチの絶対量で規定される事に起因する（ボルトがいくら長くなってもネジピッチは変わらない）。即ち、ボルトが長くなるほどボルトの弾性変形量に対するネジピッチの長さの比率が低下していくため、それに伴いネジの緩みに対する軸力の変化量も低下する。このため、ボルトが長いと、ネジの緩みに対する軸力の減少量が少なくて済み、結果高い軸力を維持したまま緩み止め力を発揮できる。しかも、下箱２３Ｂの底部にボルト部２４材の回り止め機構Ｍを設けているので、ボルト部材２４の締結作業が安定するとともに、緩み止め機能も発揮される。

【0034】

本発明では、ボルト部材２４は、緩み止めに対して高い効果を発揮し、しかも、軸力による緩み止め効果(機能)の経時変化がなく、長期にわたって安定して緩み止め機能を発揮する。ここで、軸力とは、ボルト部材の締付けにより引っ張られることで、元に戻ろうとする力である。このため、この軸力により上箱２３Ａと下箱２３Ｂとを安定した締結力で一体化できる。

【0035】

回り止め機構Ｍは、下箱２３Ｂの底部に設けられてボルト部材２４の頭部２５が嵌合する底部ぬすみ部３３で構成することができ、この機構として簡単な構造で構成でき、しかも、安定した廻り止め機能を発揮できる。

【0036】

ボルト部材２４の軸部２６の長さは、プランマブロック中心Ｏ高さの１．３倍以上であるのが好ましい。このような長さに設定することにより、安定した緩み止め機能を発揮する。

【0037】

ボルト部材２４の軸部２６の反頭部側である先端部２６ａ１が上箱２３Ａから突出し、その先端部２６ａ１にナット部材４１が螺合され、ボルト部材２４の頭部２５の裏面に対面するボルト座面５０およびナット部材４１の裏面に対面するナット座面５１を機械加工面とすることができる。ここで、機械加工面とは、研削および／または切削が施された面であり、微細な凹凸を有する面である。

【0038】

ボルト座面５０やナット座面５１が機械加工面とされていることにより、ボルト部材２４の緩み止め機能の向上を図ることができる。

【0039】

また、実施形態のように、ボルト部材２４の頭部２５の反頭部側である先端部２６ａ１が、上箱２３Ａから突出し、その先端部２６ａ１に一対のナット部材４１，４１を螺合させるのが好ましい。このように、ダブルナットとすることにより、ゆるみ止めとして効果を発揮させている。すなわち、ナット４１とナット４１の間で引張の力が生じ、この力によってねじ山で摩擦力が発生し、ゆるみを防止する。

【0040】

このように、本発明では、軸力による緩み止め効果(機能)に加え、他の種々の緩み止め対策（例えば、下箱２３Ｂの底部にボルト部材２４の回り止め機構Ｍ、ダブルナット、ボルト座面５０やナット座面５１を機械加工面とする対策）が可能であり、これらと併用することにより、一層緩み止め効果(機能)を発揮することができ、長期にわたって製品としてその機能を発揮できる。

【0041】

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、シール部材として既存の種々のタイプのものを使用することができる。また、シール部材が嵌合する周方向溝としても、断面台形状のものに限らず、矩形状のものであってもよく、転がり軸受２２として、自動調心ころ又は自動調心玉軸受用の軸受等を用いることができる。また、軸受箱２３の一方の開口部をエンドプレートで塞いだものであってもよい。

【0042】

緩み止め用座金や緩み止め用接着剤を使用してもよく、また、ダブルナット構造とせずに、一つのナット部材４１で締結するものであってもよい。さらには、ボルト部材として、六角ボルトに限るものではなく、頭部が四角や八角形状のものであってもよい。位置決め機構Ｐとして、図例では、いわゆるノックボール式を用いたが、ノックピン方式を用いてもよい。

【0043】

また、回り止め機構Ｍとして、前記実施形態では、下箱２３Ｂのベース部材２３Ｂ２の底面に設けられ、径方向に延びる底部盗み部３３にて構成していたが、使用するボルト部材２４の頭部２５の形状に対応した形状、例えば、実施形態のように頭部２５が六角形の場合には、これに対応して六角形状の凹部にて構成できる。

【符号の説明】

【0044】

２２ 軸受
２３ 軸受箱
２３Ａ 上箱
２３Ｂ 下箱
２４ ボルト部材
２５ 頭部
２６ 軸部
３３ 盗み部
４１ ナット部材
５０ ボルト座面
５１ ナット座面
Ｐ 位置決め機構
Ｍ 回り止め機構
Ｓ ボルト・ナット結合構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】