JP2004245392A - Pin type holder for rolling bearing - Google Patents
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころ軸受に設けられる所謂ピン型の保持器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、特に負荷荷重や振動の大きい設備等で使用される転がり軸受として、負荷容量の大きい円筒ころ軸受や円すいころ軸受が使用されている。かかる軸受においては、ころの回転軸線と同心の孔をころに設けて、この孔にピンを通した構造のピン型保持器が用いられる。この従来型のピン型保持器の例を図面を参照しつつ説明する。この従来例は図6に示すように、ピン1の他端部11は第二環状板3に設けたねじ孔5と螺合させる等により固定されており、ピン1の一端部12は、前記ねじ孔5に対応した位置に設けられた第一環状部4のピン受け孔6に挿通し、かつ溶接材7により第一環状部4と互いに固着されている。ピン受け孔6の径は、組立調整の為に、ピン1の外径(当該ピン受け孔6に挿通した部分の外径)と同一とするか、もしくは、ピン受け孔6の内周面とピン1の外周面との間に微小隙間Xを設けていた。従って、軸受の使用条件によっては、ピン1に大きな曲げモーメントなどの応力が働き、接合強度が比較的弱いピン1と溶接材7との溶接部分に応力が集中するため、この部分に亀裂等が生じる可能性があった。この問題を解決するため、別の従来例として、第一環状部4のピン受け孔6の内周面と、ピン1の外周面との間にブッシュを圧入して、前記の微小隙間Xを無くすことにより、溶接部分に応力が掛からないようにする方法が採られていた(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
実公平6−13381号公報(第1−2頁、第5−6図)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
保持器の強度を高めるためには、上述のようにブッシュを用いることが有効である。しかし、ブッシュを用いる場合には、ピンとブッシュの間、及びブッシュと環状板ピン受け孔の間の双方に、適切なしめしろ(圧入代)を設定する必要があるため、ピンの外径、ブッシュの外径及び内径、さらには、環状板のピン受け孔の径に対して、極めて高い寸法精度が要求される。しかし、この寸法精度を確保することは実際には困難であるので、ブッシュが圧入出来なかったり、圧入ができるとしてもその加圧力が極めて大きくなってしまう場合があった。従って、保持器の組立が困難で、多くの手間を要していた。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、ブッシュを用いた保持器において、組立が容易で、部材の寸法精度を緩和でき、さらに強度の高いピン型保持器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明は、互いに平行に且つ回転軸を同一として配置された第一環状板と第二環状板とが複数本のピンにより結合されるとともに、前記各ピンの少なくとも一方の端部外周面とこの端部を挿通する環状板のピン受け孔の内周面との間にブッシュを圧入した転がり軸受用ピン型保持器において、前記ブッシュの外周面に、前記圧入時に変形可能な凹凸部を形成したことを特徴とする、転がり軸受用ピン型保持器である。このようにすると、ブッシュが圧入された際に、ブッシュの外周面に設けられた凹凸部の凸部がつぶれて凹部に逃げることができるため、高い寸法精度を要することなくブッシュをタイトにフィットさせることができる。また、この凸部が、ピン受け孔の内周面にくい込むため、この喰い付きにより環状板の抜けが効果的に抑制される。
【0007】
また、前記凹凸部は前記ピンの軸方向に対して角度をもった方向に沿って設けられた溝部によって形成されるとともに、前記ブッシュの軸方向断面において前記外周面と前記溝部の側壁との成す角度であるエッジ角度は、軸方向内方側のエッジ角度よりも軸方向外方側のエッジ角度のほうが鋭角となっている構成とすることもできる。このようにすると、環状板の抜け方向に対して溝部のエッジのくい込みがより効果的に抵抗として作用するので、環状板の抜けがより効果的に抑えられる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態にかかるピン型保持器Aのピン1の部分の拡大断面図であり、図2はブッシュ8の側面図であり、図3は、保持器A全体の斜視図である。図3に示すように、この保持器Aは、互いに平行に且つ回転軸を同一として、距離Lの間隔で対向して配置された第一環状板4及び第二環状板3とが、当該環状板間に架設され且つ周方向に適宜等間隔をおいて設けられた複数本のピン1により連結された構成となっている。
【0009】
各ピン1は、それぞれ、図1に示すように、その一端部12と第一環状板4とが溶接材7により溶接接合されている。また、ピン1の他端部11には、雄ねじ部11aが刻設されており、この他端部11は、第二環状部3に設けられたねじ孔5と螺合することにより第二環状板3に固定されている。この他端部11の構造は、従来例と同一である。図1に仮想線で示すように、円筒ころ9は、その回転軸線と同心の孔を設けた中空ころとなっている。保持器Aは、この中空ころを保持するために使用され、この中空ころの孔にピン1を挿通することにより、ピン1の中間部周囲に中空ころである円筒ころ9を回転自在に支持する。
【0010】
第一環状板4には、第二環状板3のねじ孔5に対向する位置に、ピンの一端部12を保持するためのピン受け孔6が設けられ、ピン1の一端部12はこのピン受け孔6に挿通されている。また、ブッシュ8は、ピン1の一端部12の外周面とこの一端部12を挿通する第一環状板4のピン受け孔6の内周面との間に圧入されている。つまり、このブッシュ8は、ピン1の一端部12の外周面に外嵌するとともに、第一環状板4に設けられたピン受け孔6の内周面に内嵌している。また、溶接材7により、ピン1の一端部12の端面12a、ブッシュ8の軸方向外方の端面8a、及び、ピン受け孔6の軸方向外方寄りの内周面6aを溶接している。従ってピン1は、ブッシュ8を介して第一環状板4のピン受け孔6にはめ合わされることより固定されると同時に、溶接によっても第一環状板4と接合されている。
【0011】
図2に示すように、ブッシュ8はその外形が円筒形状で、かつこの円筒形状と同心の孔により内周面が形成されたパイプ形状を成している。ブッシュ8の外周面には、螺旋の中心軸がブッシュ8の軸線と同一となっている螺旋状の溝部8bが設けられている。この螺旋状の溝部8bは、その長手方向が軸線と平行でない方向に沿って、即ち、軸線に対して所定の角度α(図2参照)を持った方向に沿って、かつ、当該外周面上において略等間隔のピッチPで設けられている。この溝部の拡大断面図が図4であり、溝の断面形状は略三角形となっている。従って、ブッシュ8の外周面には、溝部8bを凹部とし、溝部8b以外の部分8cを凸部とする凹凸部が形成されている。また、この溝部8bと凸部8cとの境界位置は、溝部8bの開口縁であるエッジ部8dである。
【0012】
また、図1及び図2に示すように、ピン1の一端部12のうちブッシュ8が外嵌する部分であるブッシュ外嵌部12bはテーパーを有しておらず、母線が軸線と平行な円柱形状を成している。また、ブッシュ8の内周面及び外周面は前記ブッシュ外嵌部12bの形状に対応してテーパーの無い形状であり、ブッシュ8は円筒形状を成している。同様に、第一環状板4のピン受け孔6も、ブッシュ8の外周面の形状に対応しテーパーの無い円柱形状の孔となっている。
【0013】
本実施形態のピン型保持器Aを作製するには、先ずピン1の他端部11の雄ねじ部11aを第二環状部3のねじ孔5にねじ込んで螺合させ、ピン1に円筒ころ9を通し、次にピン1の一端部12を第一環状部4のピン受け孔6に挿通させる(図1参照)。その後、ブッシュ8をピン受け孔6の内周面とピン1の一端部12の外周面との間に圧入する。最後に溶接を行って、溶接材7を介して、ピン1の一端部12の端面12a、ブッシュ8の軸方向外方の端面8a、及び、ピン受け孔6の軸方向外方寄りの内周面6aを融着させて接合する。なお、本発明では、他端部11を第二環状部3に固定させる固定方法は特に限定せず、例えば溶接により固定したり、あるいは一端部12と同様の方法で固定してもよい。また、ブッシュ8の材質としては、ピン1あるいは第一環状体4と溶接が可能な金属材料とすると、溶接により強固に接合できるので好ましい。
【0014】
この実施形態の保持器Aによれば、ブッシュ8の外面に凹凸部が設けられているので、ブッシュ8を圧入した際に、ブッシュ8の凸部がつぶれて凹部に逃げることができる。よって、この凹凸部を設けない場合と比較して、寸法精度が比較的低くてもブッシュ8を円滑に圧入することができる。従って、ブッシュ8を用いることにより高強度としたピン型保持器の生産工程をより容易化し、生産性を高め、生産コストを低減することが可能になる。
【0015】
また、ブッシュ8を圧入することにより保持器の強度を向上させるためには、ブッシュ8の外径及び内径に適切な圧入代(しめしろ)を設けて、ブッシュ8をピン1の一端部12の外周面に適切な圧力により外嵌させるとともに、第一環状板4に設けられたピン受け孔6の内周面に適切な圧力で内嵌させる必要がある。このためには、ブッシュ8の内外径、ブッシュ8の内外周面の断面の真円度や偏心度、さらには、ピン1の外径及び断面の真円度や偏心度、加えてピン受け孔6の内径や断面の真円度などに高度な寸法精度が必要となる。よって、わずかな寸法精度の狂いがあってもそれらが相乗的に作用して顕在化してしまい、ブッシュ8が圧入不可能となったり、圧入時の加圧力が過大となったり、隙間が出来たりしてしまう。本発明により、ブッシュ8の凸部がつぶれて凹部に逃げることができるため、寸法精度が比較的低くてもその誤差を吸収でき、前述の様な各部材の寸法精度の負担を低減することができ、高い寸法精度を要することなくブッシュ8をタイトにフィットさせることができる。これにより、ピン1にかかる曲げモーメント等の応力が溶接部分に集中せず、ブッシュ8とピン1の接触部分に応力を分散できるので、保持器Aの強度を向上させることができる。また、この凸部が、ピン受け孔の内周面にくい込むため、この喰い付きにより環状板の抜けが効果的に抑制される。
【0016】
前述のように、ピン1の端部外周面でブッシュ8が外嵌するブッシュ外嵌部12bは、母線が軸線と平行な円柱形状を成している。このような形状とした場合は、ブッシュ外嵌部12bをテーパー形状(ピン1の端部に向かって縮径するようなテーパー形状)とした場合と比較して、ブッシュが軸方向外方に抜けやすくなる様なテーパーが無いので、ブッシュが軸方向外方に抜けにくくなる。
【0017】
本発明に用いられるブッシュ外周面の凹凸部は、実施形態のように螺旋状溝部を設けることにより凹凸部を形成する場合に限定されるものではなく、ブッシュの圧入時に変形可能な凹凸部を有していればよい。この場合、凹部の深さ、即ち、凸部の最上点から凹部の最下点までの深さは、従来のブッシュの外周面の凹凸の深さ、即ち、切削加工された従来品のブッシュ8の切削面の凹凸の深さよりも深くとする必要がある。例えばブッシュ8の外周面をショットピーニング処理することにより凹凸部を付与する等、従来品の切削面よりも深い凹凸(粗い表面粗度)を有していれば、微細な凹凸部であってもよい。
【0018】
凹凸部を設ける手法としてブッシュ外周面に環状の溝部を設けるようにすると、凹凸部を設ける作業が比較的容易となる点で好ましい。更に、本実施形態のように螺旋状溝部を設ける場合には、溝部の形成がより一層容易となり、ブッシュ8の製造が容易となるのでさらに好ましい。溝部の加工方法としては、切削加工とすると加工が簡便で好ましい。
【0019】
溝部により凹凸を形成する場合、ピン1の軸方向(ブッシュ8の軸線の方向)と溝部の長手方向とのなす角度(軸線に平行な平面に投影した像における角度)α(図2参照)は0度としないのが好ましい。即ち、溝部はピン1の軸方向に対して平行でなく角度をもって設けるのがよい。このようにすると、第一環状板4が軸方向外側に抜けようとする場合に、溝部8bのエッジ8dが第一環状板4のピン受け孔6の内周面により効果的にくい込んで抜け抵抗となるので、抜けを効果的に防止することができる。このエッジ8dの物理的係止効果をより高める為には、断面略三角形状の溝部8bにおける溝断面輪郭の両辺のなす角度β(図4参照)は、例えば60度程度とすることが好ましい。この角度が小さすぎると、溝幅Wが小さくなりすぎて、くい込むための空間が少なくなるので、くい込みによる抗力が少なくなってしまう場合があり、この角度が大きすぎると、エッジ角度θ1及びθ2が鈍角となって、くい込みが少なくなってしまう傾向となる。
【0020】
図5は、前記実施形態の変形例であって、溝部8bの断面形状のみ前記実施形態と異なるものである。ここでは、溝部8bの断面形状における三角形が、図4に示す実施形態のように略2等辺三角形ではなく、略直角三角形の斜辺を含む2辺が溝の断面形状を構成している。このため、ブッシュ8の外周面と溝部8bとのなす断面角度であるエッジ角度は、軸方向内方側のエッジ角度θ2よりも軸方向外方側のエッジ角度θ1のほうが鋭角となっている。第一環状板4が軸方向外方に抜けようとする場合には、軸方向内方側のエッジ8d2でなく軸方向外方側のエッジ8d1のほうがくい込む側になるので、くい込みによるエッジ8dの物理的係止効果が大きくなる。よって、軸方向内方側のエッジ角度θ2よりも軸方向外方側のエッジ角度θ1のほうを鋭角とすることにより、抜け防止効果を更に高めることができる。
【0021】
この場合、軸方向外方側のエッジ角度θ1は、例えば略90度付近の角度とするのが好ましい。エッジ角度θ1が大きいと鋭角にしたことによる効果が少なくなり、小さい場合は溝の加工が困難となる傾向となり、また、エッジが欠けやすくなるからである。なお、溝の断面形状を略三角形としないで、例えば略四角形の角溝等とすることもでき、この場合は、軸方向内方側のエッジ角度θ2及び軸方向外方側のエッジ角度θ1のいずれも90度程度と比較的鋭角とすることができる。
【0022】
なお、前述のように、凹凸部により、凸部がつぶれて凹部に逃げることができ、寸法精度の緩和等の効果を奏するが、この効果をさらに高めるためには、凹部及び凸部の相対的割合を考慮するのが好ましい。この観点から、ブッシュ表面に溝部を設ける場合、その溝幅W及びピッチP(図4参照)は、しめしろに応じて適宜選択することが可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ブッシュを用いた保持器において、組立が容易で、部材の寸法精度を緩和でき、さらに強度の高いピン型保持器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のピン型保持器のピン部分の拡大断面図である。
【図2】本発明の本実施形態のピン型保持器におけるブッシュの一部欠裁図である。
【図3】本発明の実施形態のピン型保持器の斜視図である。
【図4】図2のブッシュの溝部の断面図である。
【図5】本発明の他の実施形態のピン型保持器におけるブッシュの溝部の断面図である。
【図6】従来例のピン型保持器のピン部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ピン
11 ピンの他端部
11a 雄ねじ部
12 ピンの一端部
12a 端面
12b ブッシュ外嵌部
3 第二環状板
4 第一環状板
5 ねじ孔
6 ピン受け孔
6a 軸方向外方寄りの内周面
8 ブッシュ
8a ブッシュの軸方向外方の端面
8b 溝部
8c 凸部
8d エッジ部
8d1 軸方向外方側のエッジ
8d2 軸方向内方側のエッジ
9 円筒ころの仮想線
P ピッチ
W 溝幅
α ブッシュの軸線と溝のなす角度
β 溝部の両辺のなす角度
θ1 軸方向外方側のエッジ角度
θ2 軸方向内方側のエッジ角度[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called pin-type cage provided in a roller bearing.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, cylindrical roller bearings and tapered roller bearings having a large load capacity have been used as rolling bearings used particularly in equipment having a large load load and vibration. In such a bearing, a pin-type cage having a structure in which a hole concentric with the rotation axis of the roller is provided in the roller and a pin is passed through the hole is used. An example of this conventional pin type cage will be described with reference to the drawings. In this conventional example, as shown in FIG. 6, the
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 6-13381 (Page 1-2, Figure 5-6)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In order to increase the strength of the retainer, it is effective to use a bush as described above. However, when using a bush, it is necessary to set an appropriate interference (press-fitting allowance) both between the pin and the bush and between the bush and the annular plate pin receiving hole. Extremely high dimensional accuracy is required for the outer diameter and inner diameter of the ring and the diameter of the pin receiving hole of the annular plate. However, since it is actually difficult to secure this dimensional accuracy, the bush may not be press-fitted, or even if press-fitting may be performed, the pressing force may become extremely large. Therefore, it is difficult to assemble the cage, and much labor is required.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and in a cage using a bush, it is possible to provide a pin-type cage that is easy to assemble, can reduce dimensional accuracy of members, and has higher strength. The purpose is to:
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first annular plate and a second annular plate which are arranged in parallel to each other and have the same rotation axis, are connected by a plurality of pins, and at least one of the pins is provided. In a pin type retainer for a rolling bearing, in which a bush is press-fitted between an outer peripheral surface of an end portion and an inner peripheral surface of a pin receiving hole of an annular plate passing through the end portion, the outer peripheral surface of the bush is deformed during the press-fitting. A pin type retainer for a rolling bearing, wherein a possible uneven portion is formed. With this configuration, when the bush is press-fitted, the convex portion of the uneven portion provided on the outer peripheral surface of the bush can be crushed and escaped to the concave portion, so that the bush can be tightly fitted without requiring high dimensional accuracy. be able to. In addition, since the convex portion gets into the inner peripheral surface of the pin receiving hole, the bite effectively prevents the annular plate from coming off.
[0007]
The uneven portion is formed by a groove provided along a direction at an angle to the axial direction of the pin, and is formed by the outer peripheral surface and a side wall of the groove in an axial cross section of the bush. The edge angle, which is an angle, may be configured such that the edge angle on the outer side in the axial direction is more acute than the edge angle on the inner side in the axial direction. By doing so, the penetration of the edge of the groove in the direction in which the annular plate comes off acts more effectively as a resistance, so that the annular plate is more effectively prevented from coming off.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an enlarged sectional view of a portion of a
[0009]
As shown in FIG. 1, each of the
[0010]
The first
[0011]
As shown in FIG. 2, the
[0012]
As shown in FIGS. 1 and 2, the bush outer
[0013]
To manufacture the pin type retainer A of the present embodiment, first, the
[0014]
According to the retainer A of this embodiment, since the uneven portion is provided on the outer surface of the
[0015]
Also, in order to improve the strength of the retainer by press-fitting the
[0016]
As described above, the bush outer
[0017]
The uneven portion on the outer peripheral surface of the bush used in the present invention is not limited to the case where the uneven portion is formed by providing a spiral groove as in the embodiment, and has an uneven portion which can be deformed at the time of press-fitting the bush. Just do it. In this case, the depth of the concave portion, that is, the depth from the uppermost point of the convex portion to the lowermost point of the concave portion is determined by the depth of the concave and convex portions on the outer peripheral surface of the conventional bush, that is, the
[0018]
It is preferable to provide an annular groove on the outer peripheral surface of the bush as a method of providing the uneven portion, since the work of providing the uneven portion is relatively easy. Further, when the spiral groove is provided as in the present embodiment, the formation of the groove is further facilitated, and the manufacture of the
[0019]
In the case of forming the unevenness by the groove, an angle (an angle in an image projected on a plane parallel to the axis) between the axial direction of the pin 1 (the direction of the axis of the bush 8) and the longitudinal direction of the groove is α (see FIG. 2). Preferably, it is not 0 degrees. That is, it is preferable that the groove is provided not parallel to the axial direction of the
[0020]
FIG. 5 is a modification of the above embodiment, and differs from the above embodiment only in the cross-sectional shape of the
[0021]
In this case, the edge angle θ1 on the outer side in the axial direction is preferably set to, for example, an angle in the vicinity of about 90 degrees. If the edge angle θ1 is large, the effect of the acute angle decreases, and if the edge angle θ1 is small, machining of the groove tends to be difficult, and the edge tends to be chipped. In addition, the cross-sectional shape of the groove may be, for example, a substantially rectangular square groove or the like, instead of being substantially triangular. In this case, the edge angle θ2 on the axially inner side and the edge angle θ1 on the axially outer side may be used. In any case, the angle can be relatively acute, such as about 90 degrees.
[0022]
In addition, as described above, the convex portion can be crushed by the concave / convex portion to escape to the concave portion, and an effect such as relaxation of dimensional accuracy can be obtained. However, in order to further enhance this effect, the relative position of the concave portion and the convex portion is required. It is preferable to consider the proportion. From this viewpoint, when a groove is provided on the surface of the bush, the groove width W and pitch P (see FIG. 4) can be appropriately selected according to interference.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a cage using a bush, it is possible to provide a pin-type cage that is easy to assemble, can reduce dimensional accuracy of members, and has higher strength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a pin portion of a pin type retainer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway view of a bush in the pin type cage according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of a pin type retainer according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a groove of the bush of FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a groove of a bush in a pin type retainer according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a pin portion of a conventional pin type cage.
[Explanation of symbols]
1
Claims (2)
前記ブッシュの外周面に、前記圧入時に変形可能な凹凸部を形成したことを特徴とする、転がり軸受用ピン型保持器。The first annular plate and the second annular plate, which are arranged in parallel with each other and have the same rotation axis, are connected by a plurality of pins, and the outer peripheral surface of at least one end of each pin and this end are inserted. In the pin type retainer for a rolling bearing, in which a bush is press-fitted between the pin plate and the inner peripheral surface of the pin receiving hole of the annular plate,
A pin type retainer for a rolling bearing, wherein an uneven portion which is deformable at the time of the press-fitting is formed on an outer peripheral surface of the bush.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2003
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