JP2012177410A

JP2012177410A - ピンタイプ保持器

Info

Publication number: JP2012177410A
Application number: JP2011040052A
Authority: JP
Inventors: Kenji Imanishi; 賢治今西
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-09-13

Abstract

【課題】円環状側板とピンとの連結を塑性変形又は溶接を用いない構造にして、保守点検の際、容易に分解及び組立を行うことができ、且つ長時間の使用にも耐えることができると共に、品質管理を容易にすることができるピンタイプ保持器を提供する。
【解決手段】ピンタイプ保持器４０は、中空ころ３０を回転自在に支持する複数のピン５０と、ピン５０の両端部にそれぞれ連結されて対向配置される第１及び第２円環状側板６０，７０と、を備え、ピン５０は、一端に雄ねじ部５１を有すると共に、他端にテーパ部５２を有し、第１円環状側板６０には、雄ねじ部５１が螺合する雌ねじ孔６１が周方向に所定間隔で複数設けられ、第２円環状側板７０には、テーパ部５２が当接するテーパ孔７１が周方向に所定間隔で複数設けられ、ねじ部材９０により第２円環状側板７０に締結される円環状蓋板８０を更に備え、締結される円環状蓋板８０がピン５０の端面５３を押圧する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ころ軸受に使用されるピンタイプ保持器に関する。

製鉄設備又は製紙機械等に使用される大型ころ軸受では、保持器としてピンタイプ保持器が幅広く用いられる。ここで、ピンタイプ保持器の基本的構成を説明すると、ピンタイプ保持器は、複数のころを回転自在に支持する丸棒状の複数のピンと、これら複数のピンを軌道輪の周方向に所定間隔で支持する一対の円環状側板と、を有する。なお、ころの中心部には軸方向に向かって中心孔が設けられており、この中心孔にピンが貫通配置されることで、前述のころが支持され、このようなころは「中空ころ」と呼ばれている。

そして、ピンタイプ保持器では、ピンの一端が一方の円環状側板にねじ固定されると共に、ピンの他端が他方の円環状側板にそのまま溶接固定されることにより、ピンと一対の円環状側板が連結されるのが一般的である。しかし、このような連結では、溶接固定される部分が、長時間の負荷状態で使用される結果、疲労破壊する可能性があった。そして、この疲労破壊を回避する構造、例えば、圧入・溶接構造（例えば、特許文献１参照）を採用する場合には、組立効率等の低下を招く可能性があった。

そこで、長時間の使用に耐え且つ組立性の向上を図ろうとするものとして、ピンの一方の端面に所定深さの孔を設け、この孔にねじ部材を締め付けることによりピン端部が拡径して、円環状側板に固定するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

ところで、大型ころ軸受が組み付けられる製鉄設備等は定期的に保守点検が行われ、この保守点検では大型ころ軸受も分解されピンタイプ保持器の異常の有無も点検される。そして、ピンタイプ保持器の点検では部品レベルで点検される場合があり、このときにはピンタイプ保持器は部品ごとに分解されて詳細な点検が行われる。

特開２００３−３３６６４４号公報特開２００８−２９８１３４号公報

しかしながら、上記特許文献２のピンタイプ保持器では、ねじ部材の締め付けによりピン端部を拡径するので、そのピン端部は塑性変形してしまっている。このため、分解の際には、その部分を切断しなければならなかった。また、上記特許文献１のピンタイプ保持器も、同様に、分解の際には、溶接固定の部分を切断しなければならなかった。

また、上記特許文献１のものも含め、従来のピンタイプ保持器のように、円環状側板とピンとの連結を溶接で行う場合には、大型ころ軸受の回転速度変化時に、転動体とピンとの接触、又は振動によりピンに荷重がかかり溶接部が剥がれる可能性がある。このため、溶接部の剥がれがピンタイプ保持器又はころ軸受の破損に繋がる可能性があり、ピンタイプ保持器の品質管理を難しくしていた。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、円環状側板とピンとの連結を塑性変形又は溶接を用いない構造にして、保守点検の際、容易に分解及び組立を行うことができ、且つ長時間の使用にも耐えることができると共に、品質管理を容易にすることができるピンタイプ保持器を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ころ軸受の複数の中空ころを回転自在に支持する複数のピンと、ピンの両端部にそれぞれ連結されて対向配置され、ピンのそれぞれを周方向に所定間隔で支持する第１及び第２円環状側板と、を備えるピンタイプ保持器において、ピンのそれぞれは雄ねじ部を一端に有すると共に、先端部に向かって拡径するテーパ部を他端に有し、第１円環状側板には、ピンの雄ねじ部が螺合する雌ねじ孔が周方向に所定間隔で複数設けられ、第２円環状側板には、軸方向外方に向かって拡径してピンのテーパ部が当接するテーパ孔が周方向に所定間隔で設けられると共に、テーパ孔を周方向で避けるように雌ねじ孔が複数設けられ、第２円環状側板に取り付けられ、周方向に貫通孔が複数設けられる円環状蓋板と、複数の貫通孔のそれぞれに挿通されるねじ部材と、を更に備え、ねじ部材が円環状蓋板の貫通孔を通じて第２円環状側板の雌ねじ孔に螺合して締め付けることにより、円環状蓋板がピンの端面を押圧することを特徴とするピンタイプ保持器。
（２）第２円環状側板のテーパ孔は、ピンの端面が第２円環状側板の側面から露出するように形成され、円環状蓋板には、ピンの端面を押圧する凹部が周方向に複数形成されることを特徴とする（１）に記載のピンタイプ保持器。

本発明によれば、ピンは、一端に雄ねじ部、他端にテーパ部を有して、第１円環状側板とは雄ねじ部を介して連結され、第２円環状側板とはテーパ部を介して当接されると共に、円環状蓋板の押圧によりテーパ部から第２円環状側板が離れないように固定されるので、塑性変形又は溶接を用いる構造ではなく、保守点検の際、組立及び分解を容易に行うことができる。また、溶接部の剥がれがなく、塑性変形する部品がないため、部品ごとの品質管理を容易にすることができる。

ここで、従来の溶接を用いる構造では、中空ころの自転によりピンが供回りしてピンの雄ねじ部が緩むことを防止する利点を有するが、本発明でも円環状蓋板がピンの端面を押圧することにより、ピンのテーパ部と第２円環状側板のテーパ孔とが面接触して、ピンが供回りするのを確実に防止することができ、長時間の使用にも耐えることができる。

また、本発明によれば、第２円環状側板のテーパ孔がピンの端面が第２円環状側板の側面から露出するように形成され、円環状蓋板にピンの端面を押圧する凹部が周方向に複数形成されるため、ピンの端面を円環状蓋板により強い力で押圧することができる。これにより、ピンのテーパ部と第２円環状側板のテーパ孔とがより確実に面接触して、ピンと第２円環状側板とをより強固に連結することができるので、保持器の耐久性を更に向上させることができる。

本発明に係るピンタイプ保持器の一実施形態を備えるころ軸受を説明する要部断面図である。図１に示すピンタイプ保持器の別の周方向位置の断面図である。

以下、本発明に係るピンタイプ保持器の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態のころ軸受１は、図１に示すように、単列円すいころ軸受であり、外周面に軌道面１１を有する内輪１０と、内周面に軌道面２１を有する外輪２０と、軌道面１１，２１間に転動自在に配置される複数の中空ころ３０と、複数の中空ころ３０を所定間隔で保持するピンタイプ保持器４０と、を備える。また、内輪１０の軸方向端部には、小鍔部１２及び大鍔部１３がそれぞれ形成される。

ピンタイプ保持器４０は、図１及び図２に示すように、複数の中空ころ３０を回転自在に支持する複数のピン５０と、ピン５０の両端部にそれぞれ連結されて対向配置され、各ピン５０を周方向に所定間隔で支持する第１円環状側板６０及び第２円環状側板７０と、第２円環状側板７０に取り付けられる円環状蓋板８０と、円環状蓋板８０を第２円環状側板７０に取り付けるねじ部材９０と、を備える。なお、中空ころ３０の軸中心線上には、中心孔３１が形成されており、この中心孔３１にピン５０を挿通させることにより、中空ころ３０がピン５０に支持される。

ピン５０は、その一端に雄ねじ部５１を有すると共に、その他端に先端部に向かって拡径するテーパ部５２を有する。ピン５０は、雄ねじ部５１側で第１円環状側板６０に接続され、テーパ部５２側で第２円環状側板７０に接続される。

第１円環状側板６０には、ピン５０の雄ねじ部５１が螺合する雌ねじ孔６１が周方向に所定間隔で複数設けられている。なお、本実施形態では、この雌ねじ孔６１は、第１円環状側板６０を貫通するように形成されているが、ピン５０の雄ねじ部５１を締結できればよく、貫通しないように形成されていてもよい。

第２円環状側板７０には、軸方向外方に向かって拡径してピン５０のテーパ部５２が当接するテーパ孔７１が周方向に所定間隔で設けられる。このテーパ孔７１は、ピン５０と接続された際にピン５０の端面５３が第２円環状側板７０の軸方向外側面から露出するように形成される。また、第２円環状側板７０の内周縁には、軸方向外方に突出する鍔部７２が全周に亘って形成されている。また、第２円環状側板７０の隣り合うテーパ孔７１，７１間の周方向中央位置には、ねじ部材９０を螺合させる雌ねじ孔７３がそれぞれ形成されている。従って、雌ねじ孔７３とテーパ孔７１は、第２円環状側板７０の周方向に交互に形成されている。なお、本実施形態では、雌ねじ孔７３は、第２円環状側板７０を貫通するように形成されているが、ねじ部材９０を締結できればよく、貫通しないように形成されていてもよい。雌ねじ孔７３は、複数であればよく、その数は任意である。また、雌ねじ孔７３は、テーパ孔７１と周方向に交互に形成されていなくてもよい。

円環状蓋板８０は、第２円環状側板７０の軸方向外側面に取り付けられ、且つ内周面で第２円環状側板７０の鍔部７２の外周面と外嵌するように形成される。これにより、円環状蓋板８０は、第２円環状側板７０の鍔部７２と面一となる。

また、図２に示すように、円環状蓋板８０には、周方向に貫通孔８２が複数設けられている。これにより、ねじ部材９０は、貫通孔８２を通じて第２円環状側板７０の雌ねじ孔７３に螺合することができる。また、貫通孔８２は、ねじ部材９０の頭部を収容する座ぐり穴８３を有する。また、図１に示すように、円環状蓋板８０の軸方向内側面には、ピン５０の端面５３が露出する位置に対応して、凹部８１が周方向に複数形成されている。

また、ねじ部材９０は、図２に示すように、円環状蓋板８０の貫通孔８２を通じて第２円環状側板７０の雌ねじ孔７３に螺合して締め付けるように取り付けられる。このため、図１に示すように、円環状蓋板８０の凹部８１がピン５０の端面５３を押圧する。

次に、本実施形態のピンタイプ保持器４０の組み立て方法について説明する。まず、ピン５０を第２円環状側板７０のテーパ孔７１及び中空ころ３０の中心孔３１に通して、ピン５０のテーパ部５２と第２円環状側板７０のテーパ孔７１とを当接させる。次に、ピン５０の雄ねじ部５１を第１円環状側板６０の雌ねじ孔６１に螺合させて締め付ける。次に、円環状蓋板８０の各凹部８１とピン５０の端面５３が合致するように、円環状蓋板８０を第２円環状側板７０に組み付ける。そして、ねじ部材９０を円環状蓋板８０の貫通孔８２に通して第２円環状側板７０の雌ねじ孔７３に螺合させて締め付ける。なお、分解方法は、上記組み立て方法の手順を逆に行えばよい。

ところで、本実施形態のころ軸受１では、中空ころ３０が内輪１０の軌道面１１上でスキューするため、第１及び第２円環状側板６０，７０間のピン５０の軸方向長さを中空ころ３０の軸方向長さより若干大きくして、中空ころ３０の端面が第１及び第２円環状側板６０，７０と干渉しないようにする必要がある。また、第１及び第２円環状側板６０，７０は、ピン５０の雄ねじ部５１及びテーパ部５２により軸方向で強固に拘束される。これにより、組み立て時に、第１及び第２円環状側板６０，７０間の軸方向距離を調整する必要がないので、組み立てを容易にすることができる。

以上説明したように、本実施形態のピンタイプ保持器４０によれば、ピン５０は、一端に雄ねじ部５１、他端にテーパ部５２を有して、第１円環状側板６０とは雄ねじ部５１を介して連結され、第２円環状側板７０とはテーパ部５２を介して当接されると共に、円環状蓋板８０の押圧によりテーパ部５２から第２円環状側板７０が離れないように固定されるので、塑性変形又は溶接を用いる構造ではなく、保守点検の際、組立及び分解を容易に行うことができる。また、溶接部の剥がれがなく、塑性変形する部品がないため、部品ごとの品質管理を容易にすることができる。

ここで、従来の溶接を用いる構造では、中空ころの自転によりピンが供回りしてピンの雄ねじ部が緩むことを防止する利点を有するが、本実施形態のピンタイプ保持器４０でも円環状蓋板８０がピン５０の端面５３を押圧することにより、ピン５０のテーパ部５２と第２円環状側板７０のテーパ孔７１とが面接触して、ピン５０が供回りするのを確実に防止することができ、長時間の使用にも耐えることができる。

また、本実施形態のピンタイプ保持器４０によれば、第２円環状側板７０のテーパ孔７１がピン５０の端面５３が第２円環状側板７０の軸方向外側面から露出するように形成され、円環状蓋板８０にピン５０の端面５３を押圧する凹部８１が周方向に複数形成されるため、ピン５０の端面５３を円環状蓋板８０により強い力で押圧することができる。これにより、ピン５０のテーパ部５２と第２円環状側板７０のテーパ孔７１とがより確実に面接触して、ピン５０と第２円環状側板７０とをより強固に連結することができるので、保持器４０の耐久性を更に向上させることができる。

また、第２円環状側板７０では、テーパ孔７１がピン５０を保持でき、且つ、雌ねじ孔７３がねじ部材９０を締結できる軸方向寸法を確保できればよく、また、円環状蓋板８０では、座ぐり穴８３がねじ部材９０の頭部を収容し、且つ、凹部８１が第２円環状側板７０の軸方向外側面から突出したピン５０の端面５３を押圧しつつ収容する軸方向寸法を確保できればよいので、第２円環状側板７０と円環状蓋板８０との軸方向寸法の合計は、第１円環状側板６０の軸方向寸法と略等しく設計されている。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を単列の円すいころ軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、多列の円すいころ軸受に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、本発明を円すいころ軸受に適用する場合を例示したが、これに限定されず、円筒ころ軸受に本発明を適用してもよい。
また、ピン５０、第１及び第２円環状側板６０，７０、円環状蓋板８０、及びねじ部材９０の材料や形状は、左右の円環部の重量バランスを考慮して、適宜、選択、設計されることが好ましい。

１ころ軸受
１０内輪
１１軌道面
２０外輪
２１軌道面
３０中空ころ
３１中心孔
４０ピンタイプ保持器
５０ピン
５１雄ねじ部
５２テーパ部
５３端面
６０第１円環状側板
６１雌ねじ孔
７０第２円環状側板
７１テーパ孔
７３雌ねじ孔
８０円環状蓋板
８１凹部
８２貫通孔
９０ねじ部材

Claims

ころ軸受の複数の中空ころを回転自在に支持する複数のピンと、前記ピンの両端部にそれぞれ連結されて対向配置され、前記ピンのそれぞれを周方向に所定間隔で支持する第１及び第２円環状側板と、を備えるピンタイプ保持器において、
前記ピンのそれぞれは雄ねじ部を一端に有すると共に、先端部に向かって拡径するテーパ部を他端に有し、
前記第１円環状側板には、前記ピンの前記雄ねじ部が螺合する雌ねじ孔が周方向に所定間隔で複数設けられ、
前記第２円環状側板には、軸方向外方に向かって拡径して前記ピンの前記テーパ部が当接するテーパ孔が周方向に所定間隔で設けられると共に、前記テーパ孔を周方向で避けるように雌ねじ孔が複数設けられ、
前記第２円環状側板に取り付けられ、周方向に貫通孔が複数設けられる円環状蓋板と、前記複数の貫通孔のそれぞれに挿通されるねじ部材と、を更に備え、
前記ねじ部材が前記円環状蓋板の前記貫通孔を通じて前記第２円環状側板の前記雌ねじ孔に螺合して締め付けることにより、前記円環状蓋板が前記ピンの端面を押圧することを特徴とするピンタイプ保持器。
前記第２円環状側板の前記テーパ孔は、前記ピンの前記端面が前記第２円環状側板の側面から露出するように形成され、
前記円環状蓋板には、前記ピンの前記端面を押圧する凹部が周方向に複数形成されることを特徴とする請求項１に記載のピンタイプ保持器。