JP2001050281A - 円錐ころ軸受 - Google Patents

円錐ころ軸受

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JP2001050281A
JP2001050281A JP11222959A JP22295999A JP2001050281A JP 2001050281 A JP2001050281 A JP 2001050281A JP 11222959 A JP11222959 A JP 11222959A JP 22295999 A JP22295999 A JP 22295999A JP 2001050281 A JP2001050281 A JP 2001050281A
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ring portion
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small
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Akiyoshi Yamaguchi
昭義 山口
Tokio Uematsu
時男 植松
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
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    • F16C33/54Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保持器の寸法および形状精度の向上を図り、
もって性能や耐久性等を向上させた円錐ころ軸受を提供
する。 【解決手段】 保持器13は、鋼板を素材としてプレス
成型法で製作されており、小径リング部21と大径リン
グ部23とが多数本の柱部25とにより連結された形状
となっている。保持器13は、正規形状に対して大径リ
ング部23側から小径リング部21側に向けて徐々に増
径されている。組立作業者は、内輪5に円錐ころ11お
よび保持器13を組み付けるにあたり、保持器13の各
ポケット27に内側から円錐ころ11を嵌入させた後、
内輪5を保持器13内に嵌入させる。この際、保持器1
3が正規形状に対して大径リング部23側から小径リン
グ部21側に向けて徐々に増径され、円錐ころ11の内
接円径Dが従来装置に較べて大きくなっているため、内
輪5の小径側鍔15に円錐ころ11が干渉することなく
組み付けが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、円錐ころ軸受に係
り、詳しくは、保持器の寸法および形状精度の向上等を
図る技術に関する。
【0002】
【従来の技術】工作機械や鉄道車両等の機械装置では、
スピンドルや車軸等を回転自在に支持するべく、種々の
転がり軸受が用いられている。転がり軸受は、通常、内
外の軌道輪(内外輪)と、内外輪間に配設された多数の
転動体と、これら転動体どうしの接触や転動体の脱落を
防止する保持器とから構成されている。例えば、工作機
械用軸受装置には、ラジアル荷重とアキシャル荷重とを
負担させるべく、図6に半裁縦断面視で示したような単
列の円錐ころ軸受1が一般に用いられている。この円錐
ころ軸受1は、外周側にテーパ状の軌道面3を有する内
輪5と、内輪5を囲繞する形で配置された内周面にテー
パ状の軌道面7を有する外輪9と、内輪5と外輪9との
間に介装された多数個の円錐ころ11と、これら円錐こ
ろ11を保持する保持器(例えば、鋼板製プレス形保持
器)13とから構成されている。内輪5は、軌道面3の
小径端側および大径端側にころの軸方向での係止を行う
べく、小径側鍔15および大径側鍔17をそれぞれ有し
ている。
【0003】上述した円錐ころ軸受1では、保持器13
の製作にあたって図7〜図13に示した工程が採られ
る。すなわち、図7のブランク抜き工程において図示し
ない素材鋼板から円盤状のブランク41が打ち抜かれ、
図8の絞り工程においてブランク41からカップ形状の
ワーク43が成形され、図9の芯抜き工程においてワー
ク43の底面に芯孔45(基準孔)が穿孔され、図10
のポケット抜き工程においてワーク43の外周にポケッ
ト27および柱部25が形成され、図11の内径抜き工
程においてワーク43の底面に底孔29が形成され、図
12の窓押し工程において柱部25の内側に円錐ころ1
1との当接面が形成され、図13の旋削縁切り工程にお
いてワーク43の大径側端部が所定の寸法に整えられ
る。これにより、大径リング部23と小径リング部21
とが多数本の柱部25により連結された保持器13が製
作される。
【0004】ところで、上述した円錐ころ軸受1では、
円錐ころ11と保持器13とを内輪5に組み付けるにあ
たり、円錐ころ11と小径側鍔15との干渉を避ける必
要がある。そのため、保持器13を正規の形状・寸法に
一旦成形した後、図14に示す底押し工程によって柱部
25の小径リング部21側部分を押し拡げ、ころ内接円
径Dを増大させる方法が採られている。図14中、符号
47で示した部材は底押しパンチである。これにより、
柱部25は、一時的に外側に突出したく字形状に曲げら
れるが、円錐ころ11と保持器13とを内輪5に組み付
けた後には、図15に示す加締め工程によって正規形状
に復元される。図15中、符号31で示した部材は加締
め治具である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の円錐ころ軸受で
は、柱部25が底押し工程と加締め工程とで二度にわた
って塑性変形させられることに起因し、軸受性能や耐久
性が低下する問題が生じていた。周知のように、プレス
形の保持器13においては、円錐ころ11と摺接する柱
部25の寸法や形状が最も重要である。ところが、上述
した従来の製造方法では、柱部25の小径リング部21
側部分に残留変形が少なからず生じると共に、その残留
変形も各柱部25間で不均一になることが多い。その結
果、円錐ころ11と柱部25との間で部分的なスキュー
が生じたり、円錐ころ11と各柱部25との摺接状態が
不均一になることが避けられず、円錐ころ軸受1の円滑
な回転が阻害されたり、円錐ころ11の局部的な摩耗や
発熱が生起されるのである。また、従来の製造方法で
は、柱部25をく字形状に曲げ変形させるため、底押し
工程時における円錐ころ11の大径リング部23や小径
リング部21との干渉を避けるべく、図16に示したよ
うに、円錐ころ11が保持されるポケット27の軸方向
長さ(窓丈)Lを必要以上に大きくとる必要があった。
これにより、加締め工程後に円錐ころ11とポケット2
7と間に隙間αが生じ、ポケット27内での円錐ころ1
1の位置規制が行い難くなる他、保持器13の強度低下
や運転時の音響性能の低下(例えば、低級音を主とする
運転騒音の増大)も余儀なくされていた。本発明は、上
記状況に鑑みなされたもので、保持器の寸法および形状
精度の向上を図り、もって性能や耐久性等を向上させた
円錐ころ軸受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】そこで、上記課題を解決
するため、本発明では、内輪と外輪との間に介装された
多数本の円錐ころと、大径リング部と小径リング部とを
前記円錐ころの外周面に摺接する多数本の柱部により連
結してなる保持器とを有する円錐ころ軸受であって、前
記保持器は、正規形状に対し大径リング部側から小径リ
ング部側に向けて徐々に増径された状態で前記内輪に組
み込まれた後、前記小径リング部側が内方に加締められ
るものを提案する。この発明では、保持器の柱部に底押
し工程による曲げ変形が加えられないため、残留変形に
よる円錐ころとの間のスキューや不均一な摺接が生じ難
くなる。
【0007】
【実施形態】以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳
細に説明する。図1には、本発明に係る円錐ころ軸受の
要部を縦断面により示してある。同図に示したように、
円錐ころ軸受1は、外周側にテーパ状の軌道面3を有す
る内輪5と、この内輪5を囲繞する形で配置されて内周
側にテーパ状の軌道面7を有する外輪9と、内輪5と外
輪9との間に介装された多数本の円錐ころ11と、円錐
ころ11を保持する鋼板製の保持器13とから構成され
ている。内輪5は、円錐ころ11を軸方向に係止するべ
く、小径端側に内側面が円錐ころ11の小径側端面と対
峙する外向きフランジ状の小径側鍔15を有すると共
に、大径端側にも内側面が円錐ころ11の大径側端面と
対峙する外向きフランジ状の大径側鍔17を有してい
る。
【0008】保持器13は、鋼板を素材として前述した
従来装置と同様のプレス成型法で製作されており、図2
に斜視を示したように、小径リング部21と大径リング
部23とが多数本の柱部25とにより連結された形状と
なっている。図2中、符号27は円錐ころ15が嵌り込
むポケットを示し、29は小径リング部21の端面に穿
設された底孔を示してある。本実施形態におけるプレス
成形後の保持器13は、図3にその縦断面を示したよう
に、正規形状(二点鎖線で示す)に対して大径リング部
23側から小径リング部21側に向けて徐々に増径され
ている。
【0009】さて、本実施形態では、内輪5に円錐ころ
11および保持器13を組み付けるにあたり、以下のよ
うな手順が採られる。先ず、組立作業者は、保持器13
の各ポケット27に内側から円錐ころ11を嵌入させた
後、図4に示したように、内輪5を保持器13内に嵌入
させる。この際、保持器13が正規形状に対して大径リ
ング部23側から小径リング部21側に向けて徐々に増
径され、円錐ころ11の内接円径Dが従来装置に較べて
大きくなっているため、内輪5の小径側鍔15に円錐こ
ろ11が干渉することなく組み付けが行われる。
【0010】しかる後、組立作業者は、図5に示したよ
うに、保持器13の小径リング部21側部分を加締め治
具31により内側に加締める。すると、保持器13は、
柱部25が大径リング部23を支点として小径リング部
21に向けて一様に窄まるかたちで変形し、柱部25が
円錐ころ15の表面に均一に摺接し、円錐ころ15を確
実に保持するようになる。
【0011】このように、本実施形態では、保持器13
に底押し加工を行わないようにしたため、柱部25の残
留変形に起因するスキュー等が生じなくなり、円錐ころ
軸受1の性能や耐久性を大幅に向上させることが可能と
なった。また、前述した従来技術の方法では、底押し加
工により柱部25の一部が外方に膨らむため、保持器1
3を加締め治具31にセットする際に不安定になって円
滑な加工が行えないことがあったが、本実施形態ではそ
のような不具合も解消することができた。また、本実施
形態の円錐ころ軸受1においては、図5に示したよう
に、ポケット27の窓丈Lは円錐ころ15の軸方向長さ
に対して必要以上に大きく設定しなくてもよいため、非
負荷圏での円錐ころ15の動きが抑制されてころ姿勢の
安定性が向上する他、運転時における音響性能の向上も
図ることが可能となった。
【0012】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態は工作機械のスピンドルの支持等
に供される単列円錐ころ軸受に本発明を適用したもので
あるが、鉄道車両の車軸用軸受装置等に用いられる複列
円錐ころ軸受や4列円錐ころ軸受等に本発明を適用して
もよい。また、保持器や内外輪の具体的形状等について
も、上記実施形態に限られるものではなく、設計上の都
合等により適宜変更可能である。
【0013】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、内輪と外輪との間に介装された多数本の円錐
ころと、大径リング部と小径リング部とを前記円錐ころ
の外周面に摺接する多数本の柱部により連結してなる保
持器とを有する円錐ころ軸受であって、前記保持器は、
正規形状に対し大径リング部側から小径リング部側に向
けて徐々に増径された状態で前記内輪に組み込まれた
後、前記小径リング部側が内方に加締められるものとし
たため、保持器の柱部に底押し工程による曲げ変形が加
えられないため、残留変形による円錐ころとの間のスキ
ューや不均一な摺接が生じ難くなる他、ポケットの窓丈
を必要以上に大きく設定しなくてもよくなり、非負荷圏
での円錐ころの動きが抑制されてころ姿勢の安定性が向
上し、運転時における音響性能も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複列円錐ころ軸受の一実施形態を
示す半裁縦断面図である。
【図2】同実施形態での保持器を示す斜視図である。
【図3】同実施形態での保持器を示す縦断面図である。
【図4】同実施形態での円錐ころおよび保持器の内輪へ
の組付工程を説明図である。
【図5】同実施形態での保持器の加締工程を示す説明図
である。
【図6】従来の円錐ころ軸受を示す半裁縦断面図であ
る。
【図7】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図8】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図9】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図10】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図11】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図12】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図13】一般的な保持器の製造工程を示す説明図であ
る。
【図14】従来装置における保持器の底押し工程を示す
説明図である。
【図15】従来装置における保持器の加締め工程を示す
説明図である。
【図16】底押し工程に起因する柱部の変形を示す説明
図である。
【符号の説明】
1‥‥円錐ころ軸受 5‥‥内輪 9‥‥外輪 11‥‥円錐ころ 13‥‥保持器 15‥‥小径側鍔 17‥‥大径側鍔 21‥‥小径リング部 23‥‥大径リング部 25‥‥柱部 27‥‥ポケット 31‥‥加締め治具

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内輪と外輪との間に介装された多数本の円
    錐ころと、 大径リング部と小径リング部とを前記円錐ころの外周面
    に摺接する多数本の柱部により連結してなる保持器とを
    有する円錐ころ軸受であって、 前記保持器は、正規形状に対し大径リング部側から小径
    リング部側に向けて徐々に増径された状態で前記内輪に
    組み込まれた後、前記小径リング部側が内方に加締めら
    れることを特徴とする円錐ころ軸受。
JP11222959A 1999-08-05 1999-08-05 円錐ころ軸受 Withdrawn JP2001050281A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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