JP2009041682A

JP2009041682A - ピンタイプ保持器およびころ軸受

Info

Publication number: JP2009041682A
Application number: JP2007208098A
Authority: JP
Inventors: Junichi Kubo; 潤一久保
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】簡単安価に製造できて、量産性に優れたピンタイプ保持器およびそれを備えたころ軸受を提供する。
【解決手段】ピンタイプ保持器は、第１リング１０２および第２リングと、この第１リング１０２および第２リングを連結する複数の丸棒状のピン１０１とを備える。ピン１０１の他端は第２リングに取り付けられる一方、ピン１０１の盲孔１０７を有する部分は、第１リング１０２の貫通孔の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて第１リング１０２に固定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、風力発電機や鉄鋼圧延機等に使用されるピンタイプ保持器およびそれを備えたころ軸受に関する。

従来、ころ軸受としては、図７に示すように、円筒ころ３０１と、この円筒ころ３０１を保持するピンタイプ保持器３０２とを備えたものがある（特許文献１：実開昭５６−１１１３１８号公報）。

上記ピンタイプ保持器３０２は、環状の第１リング３０４および第２リング３０５と、この第１リング３０４および第２リング３０５を連結する複数の丸棒状のピン３０３（１個のみを示す）とを備える。

上記各ピン３０３は、円筒ころ３０１の中心の貫通孔３０６に挿通されて、各円筒ころ３０１を回転自在に、かつ、円筒ころ３０１同士の間隔を所定に保つようにしている。上記ピン３０３の一端部は第２リング３０５に螺合し、また、上記ピン３０３の他端部は、第１リング３０４に形成された円錐状の貫通孔３０７に挿入されている。上記円錐状の貫通孔３０７の内面とピン３０３の他端部との間に、外周面が円錐面状のブッシュ３０８を圧入し、かつ、このブッシュ３０８と第１リング３０４とを溶接して、ピン３０３を第１リング３０４に固定している。

このように、上記従来のピンタイプ保持器３０２では、第１リング３０４とピン３０３との結合には、ピン３０３の他端部と円錐状の貫通孔３０７との間に、外周面が円錐面状のブッシュ３０８を圧入しなくてはならなくて、しかも、溶接をしなければならないため、工数が多くなり、また、ピン３０３の他端部と円錐状の貫通孔３０７との間への円錐状のブッシュ３０８の圧入は、現物合わせで行うため、量産性が低かった。
実開昭５６−１１１３１８号公報

そこで、本発明の課題は、簡単安価に製造できて、量産性に優れたピンタイプ保持器およびそれを備えたころ軸受を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のピンタイプ保持器は、
周方向に所定間隔をあけて設けられた複数の貫通孔を有する第１リングと、
この第１リングに軸方向に間隔をあけて設けられた第２リングと、
ころの中心の貫通孔に挿通されると共に、一端に盲孔を有する丸棒状のピンと
を備え、
上記ピンの他端は上記第２リングに取り付けられる一方、上記ピンの上記盲孔を有する部分は、上記第１リングの貫通孔の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて上記第１リングに固定されていることを特徴としている。

ここで、「貫通孔の略中央部」とは、貫通孔の両端部以外の部分、つまり、貫通孔から両端部を除いた部分を指す。

上記構成のピンタイプ保持器によれば、上記ピンの盲孔を有する部分は、第１リングの貫通孔の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて第１リングに固定されているので、ピンの盲孔を有する部分と第１リングの貫通孔との間に例えばブッシュを圧入したり、ブッシュと第１リングとを溶接したりする必要がない。

したがって、上記ブッシュの圧入および溶接の工程を無くして、簡単安価に製造することができる。

また、上記ブッシュの圧入の工程が無くなることにより、その圧入に伴う現物合わせも無くなるので、量産性が向上する。

一実施形態のピンタイプ保持器では、
上記ピンの上記盲孔内に、上記盲孔よりも大きな径を有する詰め物が圧入されて、上記ピンの上記盲孔を有する部分が塑性変形させられて上記第１リングに固定されている。

上記実施形態のピンタイプ保持器によれば、上記ピンの盲孔内に、盲孔よりも大きな径を有する詰め物を圧入するので、ピンの盲孔を有する部分を容易かつ確実に塑性変形させることができる。

一実施形態のピンタイプ保持器では、
上記詰め物はボールである。

上記実施形態のピンタイプ保持器によれば、上記詰め物がボールであるから、ピンの盲孔内へのボールの挿入が容易である。

本発明のころ軸受は、
内輪と、
外輪と、
上記内輪と上記外輪との間に配置された複数のころと、
上記複数のころを保持する本発明のピンタイプ保持器と
を備えたことを特徴としている。

上記構成のころ軸受によれば、上記ピンタイプ保持器を備えているので、簡単安価に効率良く製造することができる。

本発明のピンタイプ保持器によれば、ピンの盲孔を有する部分は、第１リングの貫通孔の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて第１リングに固定されていることによって、ピンの盲孔を有する部分と第１リングの貫通孔との間に例えばブッシュを圧入しなくてもよく、また、ブッシュと第１リングとを溶接しなくてもよいので、簡単安価に製造することができる。

また、上記ブッシュの圧入の工程を無くすことによって、その圧入に伴う現物合わせも無くなるので、量産性が向上する。

本発明のころ軸受によれば、上記ピンタイプ保持器を備えているので、簡単安価に効率良く製造することができる。

以下、本発明のピンタイプ保持器およびころ軸受を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施の形態の円錐ころ軸受を斜めから見た模式図を示す。なお、図１においては、上記円錐ころ軸受の断面を示すため、円錐ころ軸受の一部を除去している。

上記円錐ころ軸受は、内輪１と、外輪２と、内輪１と外輪２との間に配置された複数の円錐ころ３と、この複数の円錐ころ３同士の間隔を所定に保つように保持するピンタイプ保持器１００とを備えている。

図２に、図１の円Ａで囲んだ部分を拡大して示す。

上記内輪１は、軸方向に対して傾斜する内輪軌道面４を有している。また、上記内輪１には、内輪軌道面４の軸方向の両側に鍔部６が形成されている。この鍔部６の軸方向内側の面は、円錐ころ３の転動時に、円錐ころ３の軸方向の端面をすべり案内する案内面となる。

上記外輪２は、軸方向に対して傾斜し、かつ、内輪軌道面４に沿って延びる外輪軌道面５を有している。また、上記外輪２は、一方の軸方向の端部が他方の軸方向の端部よりも厚く形成されて、断面略台形状を呈している。つまり、上記外輪２の内径は、軸方向の一方から他方に向かうにしたがって大きくなっている。

上記各円錐ころ３の中心には貫通孔７が形成されている。この貫通孔７は、円錐ころ３の中心軸（転動軸）に沿って延び、円錐ころ３を貫通している。

上記ピンタイプ保持器１００は、炭素鋼であるＳ２５Ｃから形成される環状の第１リング１０２と、この第１リング１０２に軸方向に間隔をあけて設けられ、炭素鋼であるＳ２５Ｃから形成される環状の第２リング１０３と、円錐ころ３の中心の貫通孔７に挿通され、肌焼鋼であるＳＡＥ８６２０から形成される複数の丸棒状のピン１０１とを備えている。

上記第１リング１０２には、周方向に所定間隔をあけて複数の貫通孔１０４が形成されている。この各貫通孔１０４にピン１０１の一方の端部が挿入されている。また、上記第１リング１０２の外径が第２リング１０３の外径に比べて小さく、かつ、第１リング１０２の内径が第２リング１０３の内径に比べて小さくなっている。

上記第２リング１０３には、周方向に所定間隔をあけて複数のねじ孔１０５が形成されている。このネジ孔１０５は第２リング１０３を貫通している。

上記各ピン１０１の他方の端部にはねじ軸１０６が形成されている。このねじ軸１０６を第２リング１０３のねじ孔１０５に螺合させることにより、各ピン１０１の他方の端部を第２リング１０３に固定している。つまり、上記各ピン１０１の他方の端部と第２リング１０３との結合はねじ結合である。

図３に、上記ピン１０１の一方の端部およびその周辺部の模式断面を拡大して示す。

上記ピン１０１の一方の端面には、深さ数十ｍｍ程度の盲孔１０７が形成されている。この盲孔１０７の内面は、円筒面と円錐面とからなっている。そして、上記盲孔１０７内には、焼き入れ、焼き戻しを施された高炭素クロム軸受鋼であるＳＵＪ２で形成されたボール１０８が圧入されている。なお、上記ボール１０８は詰め物の一例である。

上記ピン１０１の一方の端部には全周にわたって塑性変形部１０９が形成されている。この塑性変形部１０９の全部が、貫通孔１０４の略中央部に食い込んでいる。つまり、上記ピン１０１の盲孔１０７を有する部分は、第１リング１０２の貫通孔１０４の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて第１リング１０２に固定されている。なお、上記略中央部とは、貫通孔１０４の両端部以外の部分のことである。

以下、上記ピン１０１の一方の端部と第１リング１０２との結合方法について説明する。

まず、図４に示すように、上記第１リング１０２を形成するための環状のリング部材２０２と、ピン１０１を形成するためのピン部材２０１とを用意する。このピン部材２０１は、ピン部材２０１の長手方向における円錐ころ３の貫通孔７に摺接する部分には予め浸炭処理されており、この浸炭処理において、ピン部材２０１の長手方向における盲孔２０７の開口からボール１０８が圧入される部分の少なくとも一部およびその外周面は、防炭処理されることで浸炭されていない。上記ピン部材２０１の長手方向における盲孔２０７の開口からボール１０８が圧入される部分およびその外周面の全てが防炭処理されていることが好ましい。

次に、上記リング部材２０２の貫通孔２０４に、ピン部材２０１の一方の端部を挿入して、ピン部材２０１の一方の端部を貫通孔２０４に止まり嵌めする。上記ピン部材２０１の一方の端面には、ボール１０８の径よりも大きな径を有する盲孔２０７が形成されている。

次に、上記ピン部材２０１の一方の端面の孔２０７内に、例えばエア工具でボール１０８を圧入する。そうすると、上記ピン部材２０１の盲孔２０７を有する部分が全周にわたって塑性変形して径方向外側に膨出して、リング部材２０２の貫通孔２０４の略中央部を塑性変形させる。

その結果、図３の結合状態が得られ、ピン１０１の一方の端部に形成された塑性変形部１０９が貫通孔１０４の略中央部に食い込む。

このように、上記ピン１０１の一方の端部と第１リング１０２との結合においては、ピン１０１の盲孔１０７を有する部分と第１リング１０１の貫通孔１０４との間へ例えばブッシュを圧入しない。また、上記ブッシュと第１リング１０１との溶接も行うこともなく、ピン１０１の一方の端部と第１リング１０２とを結合している。

したがって、上記ピンタイプ保持器１００の製造工数が少なく、ピンタイプ保持器１００を簡単安価に製造することができる。

また、上記ブッシュの圧入が無いので、その圧入に伴う現物合わせも無くなるので、量産性を高めることができる。

また、上記ブッシュの溶接を行っていないので、その溶接の熱がピン１０１に伝わることも無いので、第１リング１０２及びピン１０１に溶接歪みが生じるのを防ぐことができる。

また、上記貫通孔２０４とピン部材２０１の一方の端部との間の隙間は、ボール１０８の圧入によってピン部材２０１の一方の端部が変形することでふさがるように設定されている。

また、上記ボール１０８として玉軸受の玉を用いた場合、その玉は高精度に形成されるので、塑性変形部１０９の形成精度を高めることができるので好ましい。

上記実施の形態において、ピン１０１の抜け止め効果を高めるため、ピン１０１の一方の端面を第１リング１０２の一方の端面に溶接してもよい。

上記実施の形態において、ボール１０８の抜け止め効果を高めるため、ボール１０８をピン１０１の一方の端部に溶接してもよい。

上記実施の形態では、盲孔１０７内にボール１０８を圧入していたが、盲孔１０７内にボール１０８以外の詰め物を圧入してもよい。この場合、上記詰め物は盲孔１０７よりも大きな径を有するものとする。

上記実施の形態では、大部分が円柱状である盲孔１０７をピン１０１の一方の端面に形成していたが、大部分が例えば六角柱状である盲孔をピン１０１の一方の端面に形成してもよい。

上記実施の形態では、図４に示すピン部材２０１を用いていたが、図５に示すピン部材３０１を用いてもよい。

上記ピン部材３０１の一方の端面には盲孔３０７が形成されている。そして、上記盲孔３０７の内面には全周にわたって断面くの字形状の環状溝３１０が形成されている。このため、上記盲孔１０７内にボール１０８を圧入すると、ボール１０８を環状溝３１０で固定することができる。このピン部材３０１においても、ピン部材３０１の長手方向における盲孔３０７の開口からボール１０８が圧入される部分の少なくとも一部およびその外周面は、防炭処理されることで浸炭されていない。上記盲孔３０７の開口から環状溝全ておよびその外周面が防炭処理されることが好ましく、ピン部材３０１の長手方向における盲孔３０７のボール１０８が圧入される部分およびその外周面の全てが防炭処理されていることがさらに好ましい。

このようなピン部材３０１は、例えば、図４のピン部材２０１を回転させながら、ピン部材２０１の盲孔２０７の内面にバイト等の加工治具３１１を当てることで得ることができる。

上記実施の形態では、図４に示す環状板形状のリング部材２０２を用いていたが、図６に示す環状板形状のリング部材４０２を用いてもよい。

上記リング部材４０２の貫通孔４０４の略中央部には、全周にわたって断面くの字形状の環状溝４１２が形成されている。これにより、上記略中央部に対して塑性変形部１０９が食い込みやすくなる。

なお、図６の二点鎖線は、塑性変形部１０９によって押圧されてできる環状溝を示している。

上記実施の形態において、図４のピン部材２０１の代わりに図５のピン部材３０１を用い、かつ、図４のリング部材２０２の代わりに図６のリング部材４０２を用いてもよい。

本発明のピンタイプ保持器は、上述した円錐ころ軸受にのみ使用できるものではなく、例えば円筒ころ軸受にも使用できる。

なお、上記実施の形態では、第１リング１０１および第２リング１０２は炭素鋼から形成されていたが、ＳＳ４００等を含む一般構造用圧延鋼材から形成されていてもよく、材料が限定されるものではない。また、上記ピン１０１は肌焼鋼から形成されていたが、材料が限定されるものではない。さらに、上記ボール１０８についても高炭素クロム軸受鋼から形成されていたが、その材料が限定されるものではない。

図１は本発明の一実施の形態の円錐ころ軸受の模式斜視図である。図２は図１の円Ａ内の部分の拡大模式図である。図３は本発明の一実施の形態のピンタイプ保持器の要部の模式断面図である。図４は上記ピンタイプ保持器の一製造工程の模式断面図である。図５は上記ピンタイプ保持器の変形例の要部の模式断面図である。図６は上記ピンタイプ保持器の他の変形例の要部の模式断面図である。図７は従来の円錐ころ軸受の要部の模式断面図である。

符号の説明

１００ピンタイプ保持器
１０１ピン
１０２第１リング
１０３第２リング
１０４貫通孔
１０７盲孔
１０８ボール
１０９塑性変形部

Claims

周方向に所定間隔をあけて設けられた複数の貫通孔を有する第１リングと、
この第１リングに軸方向に間隔をあけて設けられた第２リングと、
ころの中心の貫通孔に挿通されると共に、一端に盲孔を有する丸棒状のピンと
を備え、
上記ピンの他端は上記第２リングに取り付けられる一方、上記ピンの上記盲孔を有する部分は、上記第１リングの貫通孔の略中央部を塑性変形させるように、塑性変形させられて上記第１リングに固定されていることを特徴とするピンタイプ保持器。
請求項１に記載のピンタイプ保持器において、
上記ピンの上記盲孔内に、上記盲孔よりも大きな径を有する詰め物が圧入されて、上記ピンの上記盲孔を有する部分が塑性変形させられて上記第１リングに固定されていることを特徴とするピンタイプ保持器。
請求項２に記載のピンタイプ保持器において、
上記詰め物はボールであることを特徴とするピンタイプ保持器。
内輪と、
外輪と、
上記内輪と上記外輪との間に配置された複数のころと、
上記複数のころを保持すると共に、請求項１から３までのいずれか１つに記載のピンタイプ保持器と
を備えたことを特徴とするころ軸受。