穴用止め輪 - 選定・取付・仕様

穴用止め輪 (一般に内部スナップ リング、サークリップ、またはボア止め輪と呼ばれます) は、コンポーネントをシャフトまたはボア内に固定するために使用される、低コストで信頼性の高い締結具です。この記事では特に、ボア用の内部止め輪の選択方法、溝の測定とサイズ設定、取り付けと取り外しの方法、故障の検査方法、規格と注文のベスト プラクティスに従う方法に焦点を当てます。

内径止め輪（穴用）とは何ですか？

内部止め輪は、円形のばね鋼 (またはステンレス/その他の合金) リングで、穴の機械加工された溝に嵌合して、コンポーネント (ベアリング、ギア、カラー) を軸方向に保持します。リングは溝内に圧縮されると、ボア壁に対して半径方向のばね力を及ぼし、軸方向の動きに抵抗します。内輪と外輪（軸輪）は形状や取付方向が異なります。

一般的なタイプとその用途

サークリップ・止め輪（内部）

最も一般的なタイプは、ペンチ用の穴が 2 つある C 型です。中荷重で、簡単な溝を加工できる場所に使用されます。プレーン、ヘビーデューティー、軸方向に配置されたショルダー スタイルが用意されています。

EリングとEクリップ

E リングは、溝にはめ込む 3 つのローブを備えたデザインです。ペンチを使わずに素早く組み立てるためによく使用されます。これらは、低負荷から中負荷およびコンパクトなアセンブリでより一般的です。

スパイラル止め輪

スパイラル リングは一定断面のコイルから形成され、半径方向の突出なしに溝に嵌め込まれます。最小限の溝深さでほぼ均一な 360° 接触を実現し、高耐久性や振動が起こりやすい用途に適しています。

材質、硬度、仕上げ

材料の選択は、疲労寿命、耐食性、および組み立て特性に影響を与えます。一般的なオプション:

• 炭素バネ鋼 (94 ～ 106 HRC 調質範囲): 最も経済的で高いばね力があり、多くの用途で腐食保護が必要です。
• ステンレス鋼 (301/302/17-7PH): 優れた耐食性。炭素バネ鋼よりもバネ定数が低いため、同等の保持力を得るには、より大きな断面または異なるスタイルを選択してください。
• リン酸塩処理、亜鉛メッキ、または黒色酸化仕上げ: 耐食性を向上させ、取り付け時のカジリを軽減します。

ボアの測定とリングサイズの選択

正確なサイジングは、完成したボア直径を測定し、公称溝の位置を指定することから始まります。止め輪は呼び径範囲（外径の場合は呼び軸）により指定されます。常に溝面でボア ゲージまたは校正済み ID マイクロメータを使用してボアを測定し、その公称 ID 範囲に適合するリングを選択してください。

注: この表は一般的な組み合わせを示しています。正確なリングの呼びサイズ、溝の寸法、ID 範囲については、必ずメーカーのカタログを確認してください。疑わしい場合は、校正済みの機器を使用して溝の平面を測定してください。

溝の形状: 幅、深さ、表面仕上げ

正しい溝の形状は、保持力、寿命、組み立てにとって非常に重要です。典型的なガイドライン:

• 溝の深さは、リングが自由なときにリングがボア表面よりわずかに下に位置するようにする必要があります。多くのサークリップの場合、これはリング断面の厚さに 0.05 ～ 0.15 mm のクリアランスを加えたものに等しい溝の深さを意味します。
• 溝の幅は、リングの最大圧縮幅を受け入れるのに十分な幅でなければなりません。リングのデータシートを参照してください。バインドを避けるために、溝幅 = リングの自由幅 0.1 mm が一般的です。
• 溝内部の表面仕上げ: 応力集中と摩耗を防ぐため、通常は Ra ≤ 1.6 μm。リングの早期疲労を避けるために、すべてのエッジのバリを取り除きます。

取り付けと取り外しのテクニック

適切なツールと技術により損傷が軽減され、確実な保持が保証されます。次の手順に従います。

• リングと溝を検査します。 組み立て前に傷、バリ、腐食がないか確認してください。
• 適切なペンチを使用してください。 リングの穴にフィットする先端を備えた内部サークリップ プライヤー。 E リングの場合はスナップイン ツールを使用します。スパイラル リングの場合は、巻き取りマンドレルまたは組み立て治具を使用します。
• 均等に圧縮します。 リングを均一に圧縮し、ゆっくりと溝にはめ込みます。疲労を引き起こす可能性があるので、片足をひねったり、過度のストレスを与えたりしないでください。
• 削除: 拡張ペンチまたは溝取りツールを使用します。決してドライバーでこじらないでください。リングや溝が変形する可能性があります。

検査、一般的な故障モード、トラブルシューティング

典型的な故障モードには、リングの破損、溝の摩耗、リングの移動、ラジアル力の損失などがあります。以下の兆候と考えられる原因を調べてください。

• リング端の破損: 不適切な材質、取り付け時の過度の応力、または繰り返し荷重による疲労が原因で発生します。解決策: 高疲労合金またはスパイラル リングに変更し、バリ取りを改善し、取り付けツールの適合性を確認します。
• 溝の変形または摩耗: 軸方向の微小な動き、不適切な溝寸法、または不十分な表面仕上げが原因で発生します。解決策: 仕様に合わせて溝を再加工し、より厚いリングまたは二次リテーナーを使用し、潤滑剤または表面コーティングを追加します。
• 溝からのリングの移動: 多くの場合、不適切な溝の深さ/幅、または熱膨張が原因です。解決策: 公差を確認し、保持用コンパウンドまたは二次機械式ストップを使用します。

規格、仕様書、注文のヒント

ほとんどのメーカーは、DIN (例: DIN 471 内部リング)、ISO、および ASME スタイルの基準といった国際規格に従っています。ご注文またはご指定の際は、

• 呼び穴またはシャフトの範囲、リングの種類 (内部サークリップ、スパイラル、E リング)、材質、仕上げ、および断面を指定します。
• 部品の不一致を避けるために、図面の吹き出しに溝の寸法公差と表面仕上げを含めてください。
• 動定格荷重、取り付けツール、推奨溝形状については、メーカーのデータシートをリクエストしてください。これらはサプライヤーによって異なります。

設計とメンテナンスのベストプラクティス

耐用年数と信頼性を最大限に高めるには、次の実際的な手順に従ってください。

• 「標準クリアランス」に依存するのではなく、メーカーの公差に従って溝を設計します。わずかな不一致が大きなパフォーマンスの低下を引き起こします。
• 予想されるアキシアル荷重と疲労サイクルに対して適切な安全率を提供する止め輪を使用してください。衝撃や振動が存在する場合は、スパイラルリングまたは二次保持を検討してください。
• 作業者によるばらつきを避けるために、取り付けトルクとペンチ先端の寸法を組立説明書に文書化してください。
• メンテナンスのために、交換用リングと適切なペンチを少量在庫してください。変形や腐食が見られるリングは再利用せずに交換してください。

仕上げ穴径、アキシアル荷重要件、および環境 (温度/腐食) を提供すると、このガイダンスを特定の部品番号と溝の図面に変換できます。メーカーのカタログで、正確なリングの呼びサイズ、溝の寸法、推奨される取り付け工具が確認されます。