JP2000120699A - 波形プレス保持器 - Google Patents

波形プレス保持器

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JP2000120699A
JP2000120699A JP10291820A JP29182098A JP2000120699A JP 2000120699 A JP2000120699 A JP 2000120699A JP 10291820 A JP10291820 A JP 10291820A JP 29182098 A JP29182098 A JP 29182098A JP 2000120699 A JP2000120699 A JP 2000120699A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38Ball cages
    • F16C33/42Ball cages made from wire or sheet metal strips
    • F16C33/422Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal
    • F16C33/427Ball cages made from wire or sheet metal strips made from sheet metal from two parts, e.g. ribbon cages with two corrugated annular parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた条件の下で、素子9の平坦部10、
10の強度と、各素子9の平坦部10、10同士を結合
するリベットの強度とにより定まる結合部の強度を、最
も大きくする。 【解決手段】 上記各平坦部10、10の幅W10に対す
る、これら各平坦部10、10に形成した通孔7、7に
挿通するリベットの外径の比を、0.35〜0.45に
規制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明の波形プレス保持器
は、各種回転機械装置に使用される玉軸受を構成する保
持器の改良に関し、この保持器の強度を十分に確保し
て、この保持器を組み込んだ各種回転機械装置の信頼性
及び耐久性の向上を図るものである。
【0002】
【従来の技術】各種回転機械装置の軸受部等、各種回転
部分を支持する為の玉軸受として、例えば図1に示す様
な玉軸受が広く使用されている。この玉軸受は、外周面
に内輪軌道1を有する内輪2と内周面に外輪軌道3を有
する外輪4とを同心に配置し、上記内輪軌道1と外輪軌
道3との間に複数個の玉5、5を転動自在に設けて成
る。図示の例の場合、上記内輪軌道1と外輪軌道3と
は、共に深溝型としている。又、上記複数個の玉5、5
は、保持器6に設けたポケット8、8内に、転動自在に
保持している。
【0003】上記保持器6は、波形プレス保持器と呼ば
れるもので、それぞれが金属板材をプレス成形する事に
より得られる、図3に示す様な、波形で円環状に形成さ
れた1対の素子9、9を組み合わせる事により、図2に
示す様に構成している。これら両素子9、9は、それぞ
れの円周方向複数個所に、ポケット8、8を構成する為
の略半円筒状で内周面側を部分球面とした凹部8a、8
aを設け、円周方向に隣り合う凹部8a、8a同士の間
を平坦部10、10としている。そして、これら各平坦
部10、10の中央部に、次述するリベット11、11
を挿通する為の円形の通孔7、7を形成している。
【0004】それぞれがこの様に形成された1対の素子
9、9は、図1〜2に示す様に、上記各平坦部10、1
0部分で突き合わせ、これら各平坦部10、10同士
を、それぞれ上記各通孔7、7に挿通したリベット1
1、11により結合固定して、円環状で円周方向複数個
所にポケット8、8を有する保持器6とする。上記各凹
部8a、8aの内面中間部は、上記各玉5、5の外面の
曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径を有する、断面円
弧状の球状凹面としている。この為、1対の素子9、9
を突き合わせると、上記凹部8a、8aが組み合わされ
てポケット8、8を構成する。
【0005】従来の保持器6の場合、上記リベット1
1、11の外径D11(両端の頭部及び押し潰し部を除
く、円柱部の外径。後述する図4参照。)は、上記各玉
5、5の外径D5 (図1)を基準として規制していた。
即ち、これら各玉5、5の外径D5 に対する上記各リベ
ット11、11の外径D11の比D11/D5 を、0.15
〜0.20に設定していた(D11/D5 =0.15〜
0.20)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に各リベット
11、11の外径D11を、各玉5、5の外径D5 との関
係で規制した場合には、各素子9、9の幅、特にこれら
各素子9、9同士を結合する結合部を構成する各平坦部
10、10の幅W10(図3)との関係で、上記各リベッ
ト11、11の外径D11の寸法のバランスが悪くなる。
即ち、上記各玉5、5の外径D5 と上記各平坦部10、
10の幅W10との関係は、玉軸受の仕様に応じて各種存
在する。この様な事情にも拘らず、上記各リベット1
1、11の外径D11を、各玉5、5の外径D5 との関係
で規制すると、上記各平坦部10、10の幅W10との関
係で、上記各リベット11、11の外径D11が過大にな
ったり、或は過小になったりする。
【0007】そして、過大になった場合には、上記各平
坦部10、10のうち、上記各リベット11、11を挿
通する為の通孔7、7から幅方向に外れた残り部分の幅
が狭くなり、上記各平坦部10、10の強度が弱くな
る。反対に、過小になった場合には、上記各リベット1
1、11自体の強度が弱くなる。何れにしても、保持器
6全体から見た場合には、この保持器6の強度が低下す
る。この理由に就いて、図4(A)(B)を参照しつ
つ、次に説明する。
【0008】玉軸受の運転時に、上記各玉5、5の公転
速度と上記保持器6の回転速度とは、常に完全に一致し
ているわけではなく、微妙に変化する(微小角度相対回
転する)。又、上記各玉5、5毎の公転速度も完全に一
致しているわけではなく、微妙に変化し、その結果、円
周方向に隣り合う玉5、5同士のピッチが拡縮する場合
がある。これらの変化に伴って、上記各玉5、5の転動
面と上記保持器6のポケット8、8の内面とが衝突した
り、或は転動面がこれら各ポケット8、8の内面に押し
付けられる場合が生じる。
【0009】例えば、図4(A)に示す様に、円周方向
に隣り合うポケット8、8に保持された玉5、5同士の
ピッチが広がり、これら各玉5、5の転動面がこれら各
ポケット8、8の内面の円周方向に関して反対位置で、
1対の素子9、9に対し均等に押し付けられた場合、上
記各平坦部10、10に引っ張り方向の力が加わる。こ
の様な場合には、上記各リベット11、11の外径D11
が過大で、上記各平坦部10、10のうち、上記各リベ
ット11、11を挿通する為の通孔7、7から幅方向に
外れた残り部分の幅が狭いと、上記各平坦部10、10
が千切れる様に破損し易い。
【0010】これに対して、上記各通孔7、7の位置ず
れ等に起因して、図4(B)に誇張して示す様に、1対
の素子9、9同士が円周方向にずれた場合で、円周方向
に隣り合うポケット8、8に保持された玉5、5同士の
ピッチが広がると、上記各平坦部10、10同士を結合
しているリベット11に剪断方向の力が加わる。この様
な場合には、このリベット11の外径D11が過小である
と、このリベット11が破損し易い。
【0011】量産する個々の保持器6では、図4(A)
(B)に示した2通りの状態の何れが生じるかを規制す
る事は難しい。従って、上記平坦部10、10とリベッ
ト11とによる結合部の強度を、限られた条件の下で最
も大きくする為には、上記各平坦部10、10の強度と
リベット11の強度とを互いに等しくする必要がある。
これに対して、前述した様に玉5、5の外径D5 を基準
に上記リベットの外径D11を規制する従来構造の場合に
は、上記各平坦部10、10の強度とリベット11の強
度とを互いに等しくする事ができない。
【0012】保持器6の強度を確保する為の簡単な方法
としては、この保持器6を構成する1対の素子9、9の
厚さを大きくする事が考えられる。但し、この厚さを大
きくすると、上記保持器6と他の部材との干渉を起こし
易くなり、玉軸受を組み込んだ機械装置の設計が難しく
なるだけでなく、上記素子9、9の加工が面倒になり、
材料費が増大する事と合わせてコストが嵩む。しかも、
素材となる金属板にプレス加工を施して上記各素子9、
9を造る際に、折れ曲がり部の加工硬化が著しくなり、
逆に強度が低下する場合もある。本発明の波形プレス保
持器は、この様な事情に鑑みて、特に厚さを大きくする
事なく十分か強度を確保すべく発明したものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の波形プレス保持
器は、前述した従来の波形プレス保持器と同様に、金属
板材をプレス成形する事により波形で円環状に形成さ
れ、円周方向複数個所に略半円筒状で内周面側を部分球
面とした凹部を有する1対の素子を、これら各凹部同士
を対向させた状態で組み合わせ、円周方向に隣り合う凹
部同士の間に存在し、互いに突き合わされた平坦部同士
をリベットにより互いに結合して成る。特に、本発明の
波形プレス保持器に於いては、上記各素子の直径方向に
亙る上記各平坦部の幅W10に対する上記リベットの外径
11の比D11/W10を、0.35〜0.45としてい
る。
【0014】
【作用】上述の様に構成する本発明の波形プレス保持器
が、複数の玉を転動自在に保持する作用は、前述した従
来の波形プレス保持器の場合と同様である。特に、本発
明の波形プレス保持器の場合には、1対の素子同士の結
合部に於ける、これら各素子の強度とリベットの強度と
の間に大きな差が生じない。従って、上記結合部の強度
を、限られた寸法の範囲内で最大にできる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明のプレス保持器の特徴は、
保持器6を構成する1対の素子9、9の直径方向に亙
る、各平坦部10、10の幅W10(図3)に対する各リ
ベット11、11の外径D11(図4)の比D11/W10
規制する点にある。上記保持器6の基本構成自体は、前
述した従来から知られている保持器の場合と同様である
から、重複する説明を省略し、以下、上記比D11/W10
を0.35〜0.45の範囲に規制した理由に就いて説
明する。
【0016】先ず、前述した通り、図4(A)(B)に
示した2通りの状況は、何れが生じるかは不明である。
従って、何れの状況が生じた場合にも保持器6の強度を
確保する為には、各平坦部10、10のうち、上記各リ
ベット11、11を挿通する為の通孔7、7から幅方向
に外れた残り部分の強度F10と、各リベット11、11
自体の強度F11との間に差がない様に(F10≒F11)す
る必要がある。
【0017】この様な観点で、本発明者は、上記各平坦
部10、10の幅W10に対する各リベット11、11の
外径D11の比D11/W10が、これらリベット11、11
の強度F11と上記各平坦部10、10の強度F10との比
11/F10に及ぼす影響を知る為の実験を行なった。実
験に使用する試料は、上記各平坦部10、10の幅W10
及び厚さを一定にしたまま、これら各平坦部10、10
の中央部に形成する通孔7、7の内径を各種変え、これ
ら各通孔7、7内に(各通孔7、7の内径と同じ外径を
有する)リベット11を隙間なく挿通する事により作成
した。そして、各試料に就いて、上記各平坦部10、1
0の強度F10とリベット11の強度F11とを測定し、こ
れら両強度の比F11/F10を求めた。
【0018】尚、上記各平坦部10、10の強度F10
求めるには、図5(A)に示す様に、1対の素子9、9
をまとめて円周方向反対側に引っ張り、上記各平坦部1
0、10に引っ張り方向の力を付与した。これに対し
て、上記リベット11の強度F11を求めるには、図5
(B)に示す様に、1対の素子9、9を、円周方向に関
して互いに逆方向に引っ張り、上記各平坦部10、10
同士を結合しているリベット11に剪断方向の力を付与
した。
【0019】この様にして行なった実験の結果を、図6
に示す。この図6から明らかな通り、上記各平坦部1
0、10の幅W10に対する各リベット11、11の外径
11の比D11/W10を0.35〜0.45の範囲に規制
すれば、これらリベット11、11の強度F11と上記各
平坦部10、10の強度F10との比F11/F10を0.8
5〜1.25の範囲に収める事ができる。言い換えれ
ば、上記比D11/W10を0.35〜0.45の範囲に規
制すれば、上記リベット11、11の強度F11と上記各
平坦部10、10の強度F10との間に大きな差が生じる
事を防止して、上記平坦部10、10とリベット11と
による結合部の強度を、限られた条件の下で最も大きく
できる。更に好ましくは、上記比D11/W10を0.37
〜0.42の範囲に規制すれば、リベット11、11の
強度F11と上記各平坦部10、10の強度F10との比F
11/F10を0.9〜1.1の範囲に収めて、上記結合部
の強度を、より向上させる事ができる。
【0020】
【発明の効果】本発明の波形プレス保持器は、以上に述
べた通り構成され作用する為、厚さを大きくする事な
く、保持器の強度を十分に確保して、この保持器を組み
込んだ各種回転機械装置の信頼性及び耐久性の向上を図
る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象となる波形プレス保持器を組み込
んだ玉軸受の1例を示す部分切断斜視図。
【図2】本発明の対象となる波形プレス保持器の1例を
示す斜視図。
【図3】本発明の波形プレス保持器を構成する素子を、
相手側素子の側から見た状態で示す図。
【図4】玉軸受の運転時に波形プレス保持器の一部に、
この波形プレス保持器を破壊する方向に加わる力の状態
の2例を示す、保持器の部分断面図。
【図5】本発明を行なう過程で、各平坦部の幅に対する
リベットの外径の比が各素子及びリベットの強度に及ぼ
す影響を知る為に行なった実験の際、波形プレス保持器
を破壊する方向に加わえた力の状態の2例を示す、保持
器の部分断面図。
【図6】各平坦部の幅に対するリベットの外径の比と、
各素子及びリベットの強度との関係を示す図。
【符号の説明】
1 内輪軌道 2 内輪 3 外輪軌道 4 外輪 5 玉 6 保持器 7 通孔 8 ポケット 8a 凹部 9 素子 10 平坦部 11 リベット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属板材をプレス成形する事により波形
    で円環状に形成され、円周方向複数個所に略半円筒状の
    凹部を有する1対の素子を、これら各凹部同士を対向さ
    せた状態で組み合わせ、円周方向に隣り合う凹部同士の
    間に存在し、互いに突き合わされた平坦部同士をリベッ
    トにより互いに結合して成る波形プレス保持器に於い
    て、上記各素子の直径方向に亙る上記各平坦部の幅W10
    に対する上記リベットの外径D11の比D11/W10を0.
    35〜0.45とした事を特徴とする波形プレス保持
    器。
JP10291820A 1998-10-14 1998-10-14 波形プレス保持器 Pending JP2000120699A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023238774A1 (ja) * 2022-06-06 2023-12-14 Ntn株式会社 深溝玉軸受

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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