JP2010001902A - ピンタイプ保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】リングとピンとの接合強度の低下を防止して、信頼性が高いピンタイプ保持器を提供すること。
【解決手段】ピン３２の一端部の外周面に、周方向に延在する環状溝４０を形成する。第１リング２０の貫通穴３０の内周面に周方向に延在する環状溝４１を形成する。Ｃ形止め輪２５の径方向の内方の端部を、ピン２３の環状溝４０に嵌入させると共に、Ｃ形止め輪２５の径方向の外方の端部を、第１リング２０の貫通穴３０の環状溝４１に嵌入させる。このようにして、ピン２３と、第１リング２０とをＣ形止め輪２５を用いて係合する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ピンタイプ保持器に関し、特に、風力発電機や鉄鋼圧延機に使用されるころ軸受に使用されれば好適なピンタイプ保持器に関する。

従来、ピンタイプ保持器としては、実公平６−１３３８１号公報に記載されているものがある。

この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。

上記第１リングは、周方向に等間隔に配置された複数の貫通穴を有する一方、第２リングは、周方向に等間隔に配置された複数のねじ穴を有している。

上記ピンの一端部は、第１リングの貫通穴に圧入された後、その一端部の軸方向の外方の部分が、溶接により上記第１リングに接合されている。一方、上記ピンの他端部の外周面は、雄ねじを有している。上記ピンの他端部の雄ねじを、第２リングのねじ穴に螺合して、上記ピンの他端部を、第２リングに固定している。

上記従来のピンタイプ保持器によると、保持器に衝撃や負担がかかった場合に、強度が他の箇所と比較して弱い溶接部の応力が大きくなり、リングとピンとの接合強度が低下する場合がある。
実公平６−１３３８１号公報（第１図）

そこで、本発明の課題は、リングとピンとの接合強度の低下を防止して、信頼性が高いピンタイプ保持器を提供することにある。

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、
周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第１リングと、
上記第１リングに対して上記第１リングの軸方向に間隔をおいて位置すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第２リングと、
ころの貫通穴に挿通され、かつ、一端部が、その一端部の外周面に周方向に延在する環状溝を有する一方、他端部が、上記第２リングの上記貫通穴内に収容された状態で上記第２リングに固定されているピンと、
径方向の内方の端部が、上記ピンの上記環状溝に嵌入されている止め輪と
を備え、
上記第１リングの上記貫通穴の内面は、上記止め輪の径方向の外方の端部に係合する係合部を有し、上記止め輪の径方向の外方の端部は、上記第１リングの上記係合部に係合していることを特徴としている。

尚、第１リングとピンの一端部のみが、止め輪によって固定されるピンタイプ保持器が、本発明に含まれるのは勿論のこと、第１リングとピンの一端部および第２リングとピンの他端部の両方が、止め輪によって固定されるピンタイプ保持器も、本発明に含まれる。

また、上記止め輪としては、例えば、Ｃ型止め輪、同心止め輪、Ｅ側止め輪がある。

本発明によれば、第１リングと、上記ピンとを、止め輪によって固定でき、第１リングと、上記ピンとを、溶接を使用しなくても固定できる。したがって、第２リングと、ピンとを、螺合や、止め輪を用いる固定（第１リングと、上記ピンとの固定と同様の固定方法）等、溶接を使用しない固定方法で固定することによって、ピンタイプ保持器に、強度が他の箇所と比較して弱い溶接部が一切存在しないようにすることができる。したがって、保持器のリングとピンとの接合強度の低下を防止して保持器の信頼性を格段に向上させることができて、保持器の寿命を長くすることができる。

また、一実施形態では、
上記係合部は、上記第１リングの上記貫通穴の内周面に位置して周方向に延在する環状溝であり、
上記止め輪の径方向の外方の端部は、上記第１リングの上記環状溝に係合している。

上記実施形態によれば、上記止め輪の径方向の内方の端部がピンの環状溝に係合し、かつ、上記止め輪の径方向の外方の端部が第１リングの環状溝に係合しているから、第１リングとピンとを簡易な方法で確実に固定できる。

また、上記実施形態によれば、第１リングとピンとを係合するのに、弾性を有する止め輪が用いられているから、第１リングの周辺に衝撃や過負荷が作用した場合において、上記止め輪で上記衝撃や過負荷を吸収でき、第１リングおよびピンが破損することを抑制できる。

また、一実施形態では、
Ｎを自然数とするとき、上記第１リングの上記複数の貫通穴は、上記軸方向の上記第２リング側の端部に径方向の内方に突出する環状の突出部を有する上記Ｎ個の第１貫通穴と、上記軸方向の上記第２リング側とは反対側の端部に径方向の内方に突出する環状の突出部を有する上記Ｎ個の第２貫通穴とからなり、
上記第１貫通穴と、上記第２貫通穴とは、上記第１リングの周方向において互い違いに配置され、
上記係合部は、上記第１貫通穴の上記突出部の上記第２リング側とは反対側の端面と、上記第２貫通穴の上記突出部の上記第２リング側の端面とからなり、
上記第１貫通穴の上記突出部の上記第２リング側とは反対側の端面は、上記第１貫通穴内に配置された上記止め輪の径方向の外方の端部に係合する一方、上記第２貫通穴の上記突出部の上記第２リング側の端面は、上記第２貫通穴内に配置された上記止め輪の径方向の外方の端部に係合する。

上記実施形態によれば、上記第１貫通穴には、ピンの環状溝に止め輪を嵌入してなるピンアッセンブリを、軸方向の外方から容易に組み込みでき、また、第２貫通穴には、ピンの環状溝に止め輪を嵌入してなるピンアッセンブリを、軸方向の内方から容易に組み込みできる。したがって、ピン、第１リングおよび止め輪を簡易に組立できる。

また、上記実施形態によれば、第１リングの各貫通穴は、径方向に突出する環状の突出部を、軸方向の端部に有する構成であるから、上記各貫通穴の加工を容易に行うことができる。

本発明のピンタイプ保持器によれば、第１リングと、ピンとを、溶接を使用せずに、止め輪によって固定できる。したがって、第２リングと、ピンとを、螺合や、止め輪を用いる固定等、溶接を使用しない固定方法で固定することによって、ピンタイプ保持器に、強度が他の箇所と比較して弱い溶接部が一切存在しないようにすることができて、保持器のリングとピンとの接合強度の低下を防止して保持器の信頼性を格段に向上させることができて、保持器の寿命を長くすることができる。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の第１実施形態のピンタイプ保持器を有する円錐ころ軸受を示す軸方向の模式断面図である。

この円錐ころ軸受は、外輪１、内輪２、複数の円錐ころ３、および、本発明の第１実施形態のピンタイプ保持器５（以下、単に保持器という）を備える。

上記外輪１は、内周円錐面７を有する一方、内輪２は、外周円錐面８を有している。上記内輪２は、円錐軌道面８の大径側に大鍔部１０を有し、円錐軌道面８の小径側に小鍔部１１を有する。

上記保持器５は、第１リング２０と、第２リング２１と、複数のピン２３と、止め輪の一例としてのＣ形止め輪２５とを有する。

複数のピン２３は、第１リング２０の周方向に互いに間隔をおいて配置されている。上記第１リング２０は、第２リング２１に対して軸方向に間隔をおいて位置している。第１リング２０の中心軸は、略第２リング２１の中心軸の延長線上に位置している。上記第１リング２０の内周面の内径は、第２リング２１の内周面の内径よりも小さくなっている。

上記複数の円錐ころ３は、外輪１の内周円錐面７と、内輪２の外周円錐面８との間に、保持器５によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。詳しくは、上記各円錐ころ３は、略円錐ころ３の軸中心上を延在する貫通穴１４を有している。上記ピン２３は、円錐ころ３の貫通穴１４に挿通されている。上記ピン２３は、第１リング２０と、第２リング２１とを連結している。

上記第１リング２０は、複数の貫通穴３０を有し、その複数の貫通穴３０は、第１リング２０の周方向に互いに間隔をおいて位置している。一方、第２リング２１は、複数の貫通穴３１を有し、その複数の貫通穴３１は、第２リング２１の周方向に互いに間隔をおいて位置している。各貫通穴３１の内周面には、雌ねじが切られている。

上記ピン２３の第２リング２１側の端部の外周面には、雄ねじがきられている。上記各ピン２３の第２リング２１側の端部の外周面の雄ねじを、第２リング２１の貫通穴３１の内周面の雌ねじに螺合することにより、各ピン２３を第２リング２１に固定している。

図２は、上記保持器５において、第１リング２０の貫通穴３０の周辺を示す拡大模式断面図である。

図２に示すように、ピン２３の第１リング２０側の端部の外周面は、周方向に延在する環状溝４０を有している。また、上記第１リング２０の貫通穴３０の内周面は、係合部としての周方向に延在する環状溝４１を有している。

上記Ｃ形止め輪２５の径方向の内方の端部は、ピン２３の環状溝４０に嵌入されている一方、Ｃ形止め輪２５の径方向の外方の端部は、第１リング２０の貫通穴３０の環状溝４１に嵌入されている。このようにして、上記第１リング２０を、複数のＣ形止め輪２５によってピン２３に固定している。

図３は、上記保持器５を、第１リング２０の軸方向の外方からみたときの模式図である。図３において、点線は、実際は見えない想像線であり、図３において、斜線で示している部分は、Ｃ形止め輪が存在している領域である。

図３に示すように、上記Ｃ形止め輪は、両端部の径方向の肉厚が、周方向において両端部の中間に位置する部分の径方向の肉厚よりも厚くなっている。この形状により、Ｃ形止め輪がピン２３を締め付ける力が大きくなっている。

上記第１実施形態の保持器５によれば、上記第１リング２０と、ピン２３とが、溶接を用いずに、Ｃ形止め輪２５によって固定され、かつ、第２リング２１と、ピン２３とが、溶接を使用しないで螺合によって固定されているから、保持器５に、強度が他の箇所と比較して弱い溶接部が一切存在しない。したがって、保持器５の信頼性を格段に向上させることができて、保持器５の寿命を長くすることができる。

また、上記第１実施形態の保持器５によれば、上記Ｃ形止め輪２５の径方向の内方の端部がピン２３の環状溝４０に係合し、かつ、Ｃ形止め輪２５の径方向の外方の端部が第１リング２０の環状溝４１に係合しているから、第１リング２０とピン２３とを簡易な方法で確実に固定できる。

また、上記第１実施形態の保持器５によれば、上記第１リング２０とピン２３とを係合するのに、弾性を有するＣ形止め輪２５が用いられているから、第１リングの周辺に衝撃や過負荷が作用した場合に、Ｃ形止め輪２５に上記衝撃や過負荷を吸収させることができる。したがって、上記第１リング２０およびピン２３が破損することを抑制できる。

尚、上記第１実施形態の保持器５では、止め輪として、Ｃ形止め輪を使用したが、この発明では、止め輪として、同心止め輪やＥ形止め輪等、Ｃ形止め輪以外の止め輪を使用しても良い。

また、上記第１実施形態の保持器５では、内輪２の円錐軌道面８の小径側に位置する第１リング２０とピン２３の一端部とを、Ｃ形止め輪２５を用いて係合する一方、内輪２の円錐軌道面８の大径側に位置する第２リング２１とピン２３の他端部とを、螺合を用いて固定したが、この発明では、内輪の円錐軌道面の小径側に位置する第１リングとピンの一端部とを、止め輪を用いて係合すると共に、内輪の円錐軌道面の大径側に位置する第２リングとピンの他端部とを、止め輪を用いて固定しても良い。また、この発明では、内輪の円錐軌道面の小径側に位置する第１リングとピンの一端部とを、螺合や、圧入や、ナットを用いた固定等、止め輪および溶接を使用しない方法で固定する一方、内輪の円錐軌道面の大径側に位置する第２リングとピンの他端部とを、止め輪を用いて固定しても良い。

また、上記第１実施形態の保持器５では、保持器５は、軸中心に沿った貫通穴を有する円錐ころ３を保持し、第１リング２０の内周面の内径が、第２リング２１の内周面の内径よりも小さかったが、この発明の保持器は、軸中心に沿った貫通穴を有する円筒ころを保持するのに使用され、第１リングの内周面の内径が、第２リングの内周面の内径と略同一であっても良い。また、この発明の保持器は、軸中心に沿った貫通穴を有する樽形ころ（凸面ころ）を保持するのに使用されても良い。

図４は、第２実施形態のピンタイプ保持器１０５の図２に対応する模式図である。

第２実施形態のピンタイプ保持器（以下、単に保持器という）１０５は、第１リング１２０の形状のみが第１実施形態の保持器５と異なる。

第２実施形態の保持器１０５では、第１実施形態の保持器５の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第２実施形態の保持器１０５では、第１実施形態の保持器５と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の保持器５と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。

第２実施形態の保持器１０５の第２リング１２０は、Ｎを自然数とするとき、２Ｎ個の貫通穴１３０を有し、上記２Ｎ個の貫通穴１３０は、Ｎ個の第１貫通穴１４０と、Ｎ個の第２貫通穴１４１とからなっている。

上記各第１貫通穴１４０は、図４に矢印Ａで示す軸方向の第２リング（図示せず）側に、径方向の内方に突出する環状の突出部１６０を有している。一方、上記各第２貫通穴１４１は、軸方向の第２リング側とは反対側に、径方向の内方に突出する環状の突出部１６１を有している。

図４に示すように、上記第１貫通穴１４０と、第２貫通穴１４１とは、第１リング１２０の周方向において、交互に配置されている。

上記第１貫通穴１４０内に配置されているＣ形止め輪２５の径方向の内方の端部は、ピン２３の環状溝４０に嵌入されている。また、上記第１貫通穴１４０内に配置されているＣ形止め輪２５の径方向の外方の端部は、第１貫通穴１４０の突出部１６０の軸方向の第２リング側とは反対側の端面１７０に接触している。

一方、上記第２貫通穴１４１内に配置されているＣ形止め輪２５の径方向の内方の端部は、ピン２３の環状溝４０に嵌入されている。また、上記第２貫通穴１４１内に配置されているＣ形止め輪２５の径方向の外方の端部は、第２貫通穴１４１の突出部１６１の軸方向の第２リング側の端面１８０に接触している。

上記第１リング１２０は、ピン２３に対する軸方向の移動が制限されている。具体的には、上記ピン２３に対する第１リング１２０の軸方向の外方側への所定距離以上の相対移動（矢印Ａで示す方向と反対側への移動）は、第１貫通穴１４０内に位置するＣ形止め輪２５の径方向の外方の端部によって阻止されるようになっている。

また、上記ピン２３に対する第１リング１２０の軸方向の内方側への所定距離以上の相対移動（矢印Ａで示す方向への移動）は、第２貫通穴１４１内に位置するＣ形止め輪２５の径方向の外方の端部によって阻止されるようになっている。

このようにして、上記第１リング１２０を、第２リング（図４で図示せず）に固定された複数のピン２３に係合し、第１リング１２０を、第２リングに固定された複数のピン２３に固定している。上記第１貫通穴１４０の突出部１６０の第２リング側とは反対側の端面１７０、および、第２貫通穴１４１の突出部１６１の第２リング側の端面１８０は、係合部を構成している。

図５は、第２実施形態の保持器１０５の図３に対応する図である。尚、図５において、１９０の実線は、ピン２３の外周面（環状溝４０以外の部分）を示している。

図５に示すように、上記第１貫通穴１４０内のＣ形止め輪２５は、第１貫通穴１４０の突出部１６０以外の内周面に対して径方向に間隔をおいて位置し、第２貫通穴１４１内のＣ形止め輪２５は、第２貫通穴１４１の突出部１６１以外の内周面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、上記第１リング１２０に対するＣ形止め輪２５およびピン２３の組み込みが容易になるようにしている。

上記第２実施形態の保持器５によれば、上記第１貫通穴１４０には、ピン２３の環状溝４０にＣ形止め輪２５を嵌入してなるピンアッセンブリを、軸方向の外方から容易に組み込みでき、また、第２貫通穴１４１には、ピン２３の環状溝４０にＣ形止め輪２５を嵌入してなるピンアッセンブリを、軸方向の内方から容易に組み込みできる。したがって、ピン２３、第１リング１２０およびＣ形止め輪２５を簡易に組立できる。

また、上記第２実施形態の保持器５によれば、上記第１リング１２０の各貫通穴１３０は、径方向に突出する環状の突出部１６０,１６１を、軸方向の端部に有する構成であるから、各貫通穴１３０の加工を容易に行うことができる。

本発明の第１実施形態のピンタイプ保持器を有する円錐ころ軸受を示す軸方向の模式断面図である。 第１実施形態の保持器において、第１リングの貫通穴の周辺を示す拡大模式断面図である。 第１実施形態の保持器を、第１リングの軸方向の外方からみたときの模式図である。 第２実施形態の保持器の図２に対応する模式図である。 第２実施形態の保持器の図３に対応する図である。

符号の説明

１ 外輪
２ 内輪
３ 円錐ころ
５ 保持器
２０,１２０ 第１リング
２１ 第２リング
２３ ピン
２５ Ｃ形止め輪
３０,１３０ 第１リングの貫通穴
４０ ピンの環状溝
４１ 第１リングの貫通穴の環状溝
１４０ 第１貫通穴
１４１ 第２貫通穴
１６０ 第１貫通穴の突出部
１６１ 第２貫通穴の突出部
１７０ 第１貫通穴の突出部の第２リング側とは反対側の端面
１８０ 第２貫通穴の突出部の第２リング側の端面

Claims (3)

1. 周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第１リングと、
   上記第１リングに対して上記第１リングの軸方向に間隔をおいて位置すると共に、周方向に互いに間隔をおいて位置する複数の貫通穴を有する第２リングと、
   ころの貫通穴に挿通され、かつ、一端部が、その一端部の外周面に周方向に延在する環状溝を有する一方、他端部が、上記第２リングの上記貫通穴内に収容された状態で上記第２リングに固定されているピンと、
   径方向の内方の端部が、上記ピンの上記環状溝に嵌入されている止め輪と
   を備え、
   上記第１リングの上記貫通穴の内面は、上記止め輪の径方向の外方の端部に係合する係合部を有し、上記止め輪の径方向の外方の端部は、上記第１リングの上記係合部に係合していることを特徴とするピンタイプ保持器。
2. 請求項１に記載のピンタイプ保持器において、
   上記係合部は、上記第１リングの上記貫通穴の内周面に位置して周方向に延在する環状溝であり、
   上記止め輪の径方向の外方の端部は、上記第１リングの上記環状溝に係合していることを特徴とするピンタイプ保持器。
3. 請求項１に記載のピンタイプ保持器において、
   Ｎを自然数とするとき、上記第１リングの上記複数の貫通穴は、上記軸方向の上記第２リング側の端部に径方向の内方に突出する環状の突出部を有する上記Ｎ個の第１貫通穴と、上記軸方向の上記第２リング側とは反対側の端部に径方向の内方に突出する環状の突出部を有する上記Ｎ個の第２貫通穴とからなり、
   上記第１貫通穴と、上記第２貫通穴とは、上記第１リングの周方向において互い違いに配置され、
   上記係合部は、上記第１貫通穴の上記突出部の上記第２リング側とは反対側の端面と、上記第２貫通穴の上記突出部の上記第２リング側の端面とからなり、
   上記第１貫通穴の上記突出部の上記第２リング側とは反対側の端面は、上記第１貫通穴内に配置された上記止め輪の径方向の外方の端部に係合する一方、上記第２貫通穴の上記突出部の上記第２リング側の端面は、上記第２貫通穴内に配置された上記止め輪の径方向の外方の端部に係合することを特徴とするピンタイプ保持器。

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