JP2005195181A - ピン形保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】ピン頭部とこれが嵌合する側板との間の嵌合部に精密加工を施したり、ピン自体を太くしたりせずに強度を向上させることができるピン形保持器を提供する。
【解決手段】中空ころ４のピン穴４ａを貫通したピン１２を側板１３で支持する構造のピン形保持器において、中空ころ４と側板１３とをピン１２より直径の大きい係合突部Ｔを介して係合せしめた。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり軸受のピン形保持器の改良に係り、特に、圧延機，圧延機用減速機，ピニオンスタンド，粉砕機等のように大きな振動を発生する設備で使用される軸受におけるピン破損防止に好適なピン形保持器に関する。

従来のピン形保持器としては、例えば実開昭６０−１８２５２５号公報に開示されているものがある。図４に示したように、この従来のピン形保持器１は、ピン２とその両端を支持する側板３，３とで構成されている。ピン２は中空ころ４の軸心部のピン穴４ａを貫通している。一方の側板３に支持されるピン２の端部（ピン頭部）２ａは太径になっており、側板３に開けられた通し穴３ａに嵌合して溶接で固定され、ピン２の回り止め及び抜け止めになっている。他方の側板３に支持される端部２ｂの方はテーパねじ５で側板３に螺合されている。

しかし、前記公報に開示されている従来のピン形保持器１の場合、溶接側のピン頭部２ａの外径と側板３の通し穴３ａの内径との間にすき間Ｃがあるために、軸受の作動時にころ４がピン２に衝突したり押圧したりしてピン２に力が作用すると、強度が低い溶接部の耐久性が問題になるという欠点を有している。この欠点を改善するには、ピン頭部２ａと側板の通し穴４ａの嵌合のすき間Ｃをなくさねばならず、加工精度を厳重に管理する必要があることから、コスト高になる。

これに対して、精密加工をせずに上記溶接側のピン頭部２ａと側板の通し穴３ａとの嵌合のすき間Ｃを無くすか或いはできるだけ小さくする提案が例えば実公昭５３−４１６４２号（図５参照），実開昭５０−１５０６５６号（図６参照），実公平６−１３３８０号（図７参照），実公平１−１８８９１号（図８参照）等に提案されている。しかしながら、これら従来の他のピン形保持器１にあっては、溶接側のピン頭部２ａと側板３の通し穴との嵌合すき間をなくすようにはしも、ピン２自身の強度向上については考慮されていない。つまり、ピン形保持器１で保持される中空ころ４の強度の点からその軸心部を貫通するピン穴４ａの径が制約されるので、必然的にピン２の径も規制されてしまい、ピン２を太くして強度向上を図ることは難しいという問題がある。

そこで、本発明は、このような従来のピン形保持器の問題点に着目してなされたものであり、精密加工を施してピン頭部とこれが嵌合する側板との間のすき間を無くしたり、ピン自体を太くしたりせずに強度を向上させることができるピン形保持器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る本発明は、中空ころのピン穴を貫通したピンを側板で支持する構造のピン形保持器において、前記中空ころと前記側板とをピンより直径の大きい係合突部を介して係合せしめたことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、中空ころからの作用力をピンより直径の大きい係合突部を介して受け止め、ピン自体やピンと側板との溶接部に直接に負荷させることがないから、ピンの破損や溶接部の破損を効果的に防止することができる。
しかも、ピン自体を複雑な形状にしたり、断面積を大きいものにする必要がなく、且つ加工精度を厳密に管理する必要もないから低コストである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、各図において、同一又は相当部分には同一の符号を付して、重複した説明を省く。
図１は第１の実施形態を示す本発明のピン形保持器１０Ａを装着した円筒ころ軸受の要部断面図である。まず構成を説明すると、このピン形保持器１０Ａは、外輪１１ｇと内輪１１ｎとの間に円周等分に配設されている複数の中空ころ４を回転自在に保持するピン１２と、このピン１２の両端を支持する側板１３，１３と、ピン１２と側板１３との間に介在してピン１２より断面積の大きい係合突部を形成するブシュ１４とで構成されている。

前記ピン１２は一様な太さをもち、中空ころ４の軸心部のピン穴４ａをすき間Ｈを保って貫通している。
前記側板１３は円環状で、ころ軸受の外輪１１ｇの端部と内輪１１ｎの端部との間に形成される円環状のすき間空間に配設される。側板１３の円環状の平面には、ピン１２の両端に固定されたブシュ１４と係合する複数個の貫通穴がブシュ係合穴１３ａとして円周上等間隔に配設されている。側板の内側平面１３ｂは中空ころ４の端面４ｂに対向してころ案内面として機能する。

前記ブシュ１４は、ピン１２より直径が大きい円筒部１４ａとその後端に設けたフランジ部１４ｆとからなり、両部の軸心を貫通するピン係合穴１４ｃを有する。その円筒部１４ａの外径面が側板１３の前記ブシュ係合穴１３ａに締め代をもって嵌着される。また、フランジ部１４ｆの段部平面１４ｂが側板１３に当たって軸方向に位置決めされる。こうして側板１３と結合されたブシュ１４は、溶接１５で一体に固定されている。ピン１２はピン係合穴１４ｃを通してブシュ１４に嵌着されるとともに、ピン端部とブシュ１４とを溶接１６で固定し一体にされる。

保持ピン１２及び側板１３と一体化されるブシュ１４における円筒部１４ａの先端部は、側板１３の内側平面１３ｂより内方へ突出してピン１２より直径の大きい係合突部Ｔを形成している。その係合突部Ｔが中空ころ４の端面にピン穴４ａと同心に設けた座ぐり穴（ブシュ係合穴）４ｃに緩く係合する。
ここで、中空ころ４と、一体化されたピン１２，側板１３，ブシュ１４との係合すき間の相互関係について説明する。

先ず軸方向のすき間に関して述べる。側板１３の内側平面１３ｂと中空ころ４の端面４ｂとの間の対向すき間δと、ブシュの円筒部１４ａの先端面１４ｄとこれに対向する前記ころ座ぐり穴（ブシュ係合穴）の端面４ｄとの間の対向すき間Δとの関係は、δ＜Δに設定している。
次に径方向のすき間について述べると、ブシュ１４の円筒部１４ａの先端にある係合突部Ｔの外径面とこれに対向する前記ころ座ぐり穴（ブシュ係合穴）４ｃの内径面との間の半径方向のすき間ｈと、ピン１２の外径面とこれに対向する中空ころ４のピン穴４ａの内径面との間の半径方向のすき間Ｈとの関係は、ｈ＜Ｈに設定してある。

続いて、作用を説明する。
このピン形保持器１０Ａで保持されている中空ころ４は、従来のようにピン１２の外径面で案内されるものではなく、ピン１２より直径が大きいブシュ１４の円筒部先端すなわち係合突部Ｔにより案内される。中空ころ４のピン穴４ａを貫通するピン１２の外径面と、そのピン穴４ａの内径面との間の半径方向のすき間Ｈよりも、ブシュ１４の先端の係合突部Ｔの外径面とこれに対向するころ座ぐり穴（ブシュ係合穴）４ｃの内径面との間の半径方向のすき間ｈの方を小さくなるように設定してあるため（ｈ＜Ｈ）、中空ころ４はピン１２に接触する前に、ブシュの先端の係合突部Ｔに接触して案内される。そのため、中空ころ４から作用する力を直径の大きいブシュの円筒部１４ａで受けることになり、断面積が小さいピン１２で受けることはない。

また、側板１３がブシュ１４と段部平面１４ｂにおいて密着し、両者１３，１４は軸方向にすき間なく結合している。しかも、中空ころの端面４ｂに対向する側板１３の内側平面１３ｂとの間の軸方向のすき間δが、ブシュ１４の先端面１４ｄに対向する中空ころの座ぐり穴（ブシュ係合穴）４ｃの端面４ｄとの間の軸方向のすき間Δより小さく設定されている（δ＜Δ）。そのため、ピン形保持器１０Ａが軸方向に動いて中空ころ４の端面４ｂに衝突した場合も、当該衝突力は側板１３を介してブシュの段部平面１４ｂで受けることになる。したがって、側板１３とブシュ１４とを固定している溶接部１５，１６に直接に力が作用することがない。
かくして、この実施形態によれば、中空ころ４から作用される力を、比較的強度が小さいピン１２で受けるかわりに、強度の大きいブシュ１４を介して受けることにより、ピン１２自体の破損や溶接部１５，１６の破損を確実に防止することができる。

図２は、第２の実施形態を示す本発明のピン形保持器１０Ｂを装着した円筒ころ軸受の要部断面図である。このピン形保持器１０Ｂは、ブシュの形状並びにその側板１３への取付け方が上記第１の実施形態と異なっている。すなわち、ブシュ２４は円筒状であってフランジ部はない。そして側板１３の中空ころ４の端面４ｂと対向する内側平面１３ｂに設けた座ぐり穴２１に、円筒状の一端側を締め代をもって圧入または打ち込みなどの方法で嵌着することで、ブシュ２４を側板１３に一体に固定している。そのブシュ２４の他端側は、側板１３の内側平面１３ｂより突出してピン１２より直径の大きい円筒状係合突部Ｔを形成している。そのブシュ２４及び側板１３の軸心をそれぞれ貫通するピン係合穴２４ｃ，１３ｃにピン１２を挿通し、ピン端を側板１３に溶接１６で固定することでピン形保持器１０Ｂが形成されている。

前記係合突部Ｔが、中空ころ４の端面４ｂにピン穴４ａと同心に設けた座ぐり穴（ブシュ係合穴）４ｃに、半径方向のすき間ｈを介して緩く係合する点は図１に示したものと同様である。この場合も、前記半径方向のすき間ｈは、中空ころ４のピン穴４ａピン１２との間の半径方向のすき間Ｈよりも小さくしている。これにより中空ころ４から作用する力を直径の大きいブシュ２４で受け、断面積が小さいピン１２の破損を防止している。また、中空ころ４と側板１３との間の軸方向のすき間δは、中空ころの座ぐり穴４ｃの端面４ｄとブシュ２４ａとの間の軸方向のすき間Δより小さくして、ピン形保持器１０Ｂと中空ころ４との衝突力を側板１３で受け、ピン１２と側板１３との溶接部１６に直接に力が作用するのを防止している。

図３は、第３の実施形態を示す本発明のピン形保持器１０Ｃを装着した円筒ころ軸受の要部断面図である。
このピン形保持器１０Ｃの場合は、ブシュは用いないで、中空ころ４の端面に、ピン１２より大きな外径をもって軸方向に突出する円筒状係合突部Ｔを設けるとともに、側板１３の方に当該係合突部Ｔが嵌合する座ぐり穴３１を設けて構成した点が上記各実施形態とは異なっている。側板１３の内側平面１３ｂに設けた前記座ぐり穴３１は、中空ころ４の突起部Ｔと同心である。その座ぐり穴３１に半径方向のすき間ｈおよび軸方向のすき間δをもたせて中空ころ４の係合突部Ｔを嵌合させる。側板１３には座ぐり穴３１と同心にピン係合穴１３ｃが設けてあり、このピン係合穴１３ｃと中空ころ４のピン穴４ａとにピン１２を通した後、ピン１２の両端を溶接１６により側板１３に固定することでピン形保持器１０Ｃが形成されている。

前記中空ころ４の端部に突設した係合突部Ｔの外径面と座ぐり穴３１の内径面との間の半径方向のすき間ｈは、ピン１２の外径面と中空ころ４のピン穴４ａの内径面との間の半径方向のすき間Ｈよりも小さい。それゆえ、中空ころ４の両端面に突出させた係合突部Ｔで中空ころ４を案内するとともに、中空ころ４に作用する力をその係合突部Ｔを介して側板１３で受けることとなり、ピン１２自身とかピン端の溶接部１６に直接に力は作用しないから、同じくピン１２自体の破損や溶接部１６の破損を防止できる。
なお、上記各実施形態では、本発明のピン形保持器を適用する転がり軸受として円筒ころ軸受を例に挙げて説明したが、これに限られず、本発明は円すいころ軸受，自動調心ころ軸受のピン形保持器にも好適に適用でき、円筒ころ軸受の場合と同様の効果が得られる。

本発明のピン形保持器の第１の実施形態の断面図である。 本発明のピン形保持器の第２の実施形態の断面図である。 本発明のピン形保持器の第３の実施形態の断面図である。 従来のピン形保持器の断面図である。 従来の他のピン形保持器の断面図である。 従来の他のピン形保持器の断面図である。 従来の他のピン形保持器の断面図である。 従来の他のピン形保持器の断面図である。

符号の説明

２ ピン
４ 中空ころ
４ａ ピン穴
１０Ａ ピン形保持器
１０Ｂ ピン形保持器
１０Ｃ ピン形保持器
１２ ピン
１３ 側板
Ｔ 係合突部

Claims (1)

1. 中空ころのピン穴を貫通したピンを側板で支持する構造のピン形保持器において、前記中空ころと前記側板とをピンより直径の大きい係合突部を介して係合せしめたことを特徴とするピン形保持器。

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