JP2002147470A - 転がり軸受 - Google Patents

転がり軸受

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JP2002147470A JP2000346825A JP2000346825A JP2002147470A JP 2002147470 A JP2002147470 A JP 2002147470A JP 2000346825 A JP2000346825 A JP 2000346825A JP 2000346825 A JP2000346825 A JP 2000346825A JP 2002147470 A JP2002147470 A JP 2002147470A
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Yu Suzuki
佑 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各軌道輪、各転動体及び保持器の分解を確実
に防止しつつ、保持器の寸法精度を向上させ、軸受の高
速安定性及び音響特性を向上させるとともに、保持器の
加締め工程を省略して組み付け作業性を向上させる。 【解決手段】 円すいころ軸受１０は、固形潤滑剤１５
により保持器１１と転動体１２が一体化されている。内
輪軌道面１３ａにおける小径側（図中左側）に形成され
たつば１３ｃは外径を小さく設定されており、つば１３
ｃの外輪１４側（図中上側）への突出が極めて小さい。
これにより、保持器１１を変形させることなく、各転動
体１２及び保持器１１が内輪１３に組み付けられる。固
形潤滑剤１５は、突起部１５ａを内輪軌道面１３ａの掛
かり溝１３ｂに引掛かるように嵌合される。これによ
り、内外輪１３，１４に対する各転動体１２及び保持器
１１の軸方向への動きが規制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、保持器に保持され
た複数の転動体を、一対の軌道輪間に組み込まれてなる
転がり軸受に関し、詳しくは軸受の組み付け作業性の向
上、及び保持器の寸法精度の向上を図るための構造に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、転がり軸受として、図６に示すよ
うに、例えばかご形保持器４１（以下、保持器４１とい
う）に保持された複数の転動体４２を、一対の内外輪４
３，４４（軌道輪）間に組み込まれてなる円すいころ軸
受４０がある。
【０００３】保持器４１は、正規の形状及び寸法に一旦
成形された後、内輪４３及び転動体４２を組み付け可能
な寸法形状に、図６中左端部（小径部）を拡開するよう
に図６中左端部を押圧してプレス加工され、この状態で
内輪４３及び各転動体４２を組み付けられる。その後、
保持器４１は、周面を内方に向けて押圧するプレス加工
により加締められる（以下、加締め工程という）。加締
められた保持器４１と各転動体４２は、内輪４３の軌道
面４４と軌道面の両端に設けられたつば部４５，４６に
規制されて分解不能とされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した図６に
示す従来の円すいころ軸受４０では、加締め工程におい
て、保持器４１をプレス加工する際、受け型（図示しな
い）を保持器４１内側に入れることが空間的に困難であ
るため、受け型なしで保持器４１外側からの一方的なプ
レス加工とせざるを得ない。したがって、保持器４１の
寸法及び形状を高精度に加工することが極めて困難であ
るという問題があった。
【０００５】また、上記保持器４１の加工精度の問題か
ら、保持器４１の各ポケットと転動体４２との隙間を、
保持器４１の変形誤差を見込んで予め大きめの値に設定
する必要がある。したがって、高速回転対応及び音響
等、軸受としての機能面での不利益が大きくなる、すな
わち機能的に最適な保持器４１の形状が得られないとい
う問題があった。
【０００６】本発明は、各軌道輪、各転動体及び保持器
の分解を確実に防止しつつ、保持器の寸法精度を向上さ
せることができ、軸受の高速安定性及び音響特性を向上
させることができるとともに、保持器の加締め工程を省
略して組み付け作業性を向上させることができる転がり
軸受を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、保
持器に保持された複数の転動体を、一対の軌道輪間に組
み込まれてなる転がり軸受において、前記保持器と前記
転動体とが、固形潤滑剤により一体化され、前記固形潤
滑剤が係止部により前記軌道輪に係止されることによ
り、一体化された前記保持器、前記転動体及び前記固形
潤滑剤の軸方向に沿う移動が規制されることを特徴とす
る転がり軸受により達成される。
【０００８】
【作用】本発明に係る転がり軸受においては、固形潤滑
剤によって、転動体及び保持器が一体化されるので、保
持器の小径部の拡開及び加締め加工を行うことなく、保
持器及び転動体を軌道輪に組み込むことができる。した
がって、保持器の寸法精度が良いため、軸受の音響特性
や高速安定性が向上する。
【０００９】また、固形潤滑剤を充填することにより、
一体化された転動体と保持器を軌道輪と挿脱可能とする
ことによって、軌道面に接する部分の固形潤滑剤の状態
を確認でき、固形潤滑剤のバリ取り等の後加工や、任意
形状への後加工も容易であり、回転精度、音響特性及び
高速安定性を更に向上させることができる。
【００１０】固形潤滑剤としては、潤滑剤含有ポリマが
用いられる。具体的には、合成樹脂に潤滑剤を混ぜて調
製した原料を、合成樹脂の融点以上で加熱して可塑化
し、その後冷却して固形状としたものである。
【００１１】合成樹脂の具体例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテ
ン等、基本的に同一の化学構造を有するポリオレフィン
系樹脂の群から選択されたものが挙げられる。
【００１２】また、潤滑剤の具体例としては、ポリα−
オレフィン油のようなパラフィン系炭化水素油、ナフテ
ン系炭化水素油、鉱油、ジアルキルジフェニンエーテル
油のようなエーテル油、フタル酸エステルのようなエス
テル油等のいずれかを、単独又は混合油としたものが挙
げられる。なお潤滑剤には、酸化防止剤、錆止め剤、磨
耗防止剤、消泡剤、極圧剤等の各種添加剤を予め加えて
もよい。
【００１３】固形潤滑剤の組成比としては、全重量に対
して合成樹脂１０〜５０重量％、潤滑剤９０〜５０重量
％であることが好ましい。
【００１４】合成樹脂が１０重量％未満の場合には、あ
るレベル以上の硬さ及び強度が得られない。したがっ
て、例えば軸受の回転等によって負荷がかかった際に、
初期の形状を維持するのが困難となり、軸受の内部空間
から外れる等の不具合を生じる可能性が高くなる。
【００１５】また、合成樹脂が５０重量％を超える場
合、すなわち潤滑剤が５０重量％未満の場合には、軸受
への潤滑剤の供給量が少なくなり、軸受寿命の短縮につ
ながる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下図示実施形態により、本発明
を説明する。図１は、本発明の第１実施形態である円す
いころ軸受を示す要部断面図であり、図２は、円すいこ
ろ軸受の転動体と保持器を固形潤滑剤にて一体成形した
状態の一例を示す要部概略断面図、図３は、図２の固形
潤滑剤にて一体成形された転動体と保持器による円すい
ころ軸受の組み立て時の状態の一例を示す要部概略断面
図である。
【００１７】これらの図において、円すいころ軸受１０
は、保持器１１に保持された複数の転動体１２を、一対
の内外輪（軌道輪）１３，１４間に組み込まれてなり、
内外輪１３，１４への各転動体１２及び保持器１１の組
み付けにかかわる各部の寸法及び形状が、保持器１１を
変形させることなく可能なものである。
【００１８】また軸受内部には、固形潤滑剤１５が充填
される。固形潤滑剤１５は、内輪軌道面１３ａにおける
小径側（図１中左側）に形成された掛かり溝１３ｂに、
突起部１５ａを引掛けるように充填される。固形潤滑剤
１５の突起部１５ａが内輪軌道面１３ａの掛かり溝１３
ｂに引掛かることにより、内外輪１３，１４に対する各
転動体１２及び保持器１１の軸方向（軸受が支持する軸
の軸方向、図１中左右方向）の動きが規制され、内輪１
３からの安易な脱落等が防止される。これにより、内外
輪１３，１４、各転動体１２及び保持器１１がそれぞ
れ、分解不能に保持される。軸受内部への固形潤滑剤１
５の充填は、例えば内外輪１３，１４、転動体１２及び
保持器１１を組み立て完了後に、射出成形等の手段によ
り行われる。また、転動体１２と保持器１１を固形潤滑
剤１５を充填することにより一体成形した後、内外輪１
３，１４へ組み付けてもよい。
【００１９】内外輪１３，１４、転動体１２及び保持器
１１を組み立て完了後に、固形潤滑剤１５を充填する場
合、本実施形態の円すいころ軸受１０は、内輪軌道面１
３ａにおける小径側（図１中左側）に形成されたつば１
３ｃの外径は、保持器１１に組み付けた転動体１２のＰ
ＣＤの最小径よりも小さく設定されており、これによ
り、保持器１１を変形させることなく、各転動体１２及
び保持器１１を内輪１３に組み付けることができる。し
かし、この状態のままでは、各転動体１２及び保持器１
１が軸方向に外れて分解してしまうおそれがあるため、
軸受内部の空間に固形潤滑剤１５が充填され、掛かり溝
１３ｂに突起部１５ａが引っ掛かることにより分解を防
止する。
【００２０】なお、軸受内部への固形潤滑剤１５の充填
を、軸受組み立て段階で行うには、図２及び図３に示す
ように、内外輪１３，１４に組み付け前の各転動体１２
及び保持器１１を成形型１６に入れ、当該成形型１６内
に射出成形等により固形潤滑剤１５を充填して各転動体
１２、保持器１１及び固形潤滑剤１５を一体化した後、
内外輪１３，１４に組み付ける。
【００２１】図２を参照すると、固形潤滑剤１５を軸受
組み立て段階で充填する上述の過程に用いられる成形型
１６は、固形潤滑剤１５の突起部１５ａに対応する部分
で、２体に分割されており、離型時、突起部１５ａ付近
で図２中左右に分離される。これにより、固形潤滑剤１
５の突起部１５ａが離型に伴って傷付く等の不具合を、
確実に防止される。また成形型１６は、内外輪１３，１
４とは無関係に使用されるため、寸法の微妙な変更によ
り、軸受内部の隙間をコントロールすることにも利用可
能である。
【００２２】図３を参照すると、一体化された各転動体
１２、保持器１１及び固形潤滑剤１５を内外輪１３，１
４に組み付ける際には、各転動体１２、保持器１１及び
固形潤滑剤１５の外周側に外輪１４を嵌挿させるととも
に、各転動体１２、保持器１１及び固形潤滑剤１５の内
周側に内輪１３を嵌挿させ、固形潤滑剤１５の突起部１
５ａを弾性範囲内でわずかに変形させて内輪軌道面１３
ａの掛かり溝１３ｂに引掛けるように嵌合させる。
【００２３】なお、内輪軌道面１３ａの掛かり溝１３ｂ
への固形潤滑剤１５の突起部１５ａの嵌合には、固形潤
滑剤１５の弾性を利用する。このため、組み付け時に固
形潤滑剤１５の突起部１５ａが弾性限度内で変形するよ
うにする。
【００２４】また、固形潤滑剤１５は比較的熱に弱いた
め、固形潤滑剤１５を充填された従来の軸受では、焼き
嵌めは難しかったが、固形潤滑剤１５を各転動体１２及
び保持器１１と一体成形し、内外輪１３，１４とは別体
とすることで、内外輪１３，１４の焼き嵌めが可能とな
り、組み付けの作業効率を高めることができる。
【００２５】すなわち、固形潤滑剤１５は比較的熱に弱
いため、固形潤滑剤１５を充填された従来の軸受では、
軸に治具を用いて強制的に圧入するか、嵌め合いを緩め
にとるしかなかった。しかし、上述のように固形潤滑剤
１５を各転動体１２及び保持器１１と一体成形し、内外
輪１３，１４とは別体とすることで、内外輪１３，１４
の焼き嵌めが可能となる。
【００２６】また上記第１実施形態において、各転動体
１２及び保持器１１を、内外輪１３，１４に組み付け前
に成形型１６内で固形潤滑剤１５と一体化させた後、内
外輪１３，１４に組み付けることにより、内輪１３への
組み付け後には確認不可能な固形潤滑剤１５の内輪１３
側（図中下側）部分の当たり状態を確認することができ
る。これにより、固形潤滑剤１５にバリ取り等の修正加
工や任意形状への加工を必要に応じて施すことができ、
固形潤滑剤１５の形状不良に起因する軸受異常を確実に
防止することができる。
【００２７】図４は、本発明の第２実施形態である円筒
ころ軸受を示す要部断面図である。本実施形態の円筒こ
ろ軸受２０において、軸受内部に充填された固形潤滑剤
２５は、図４中左右両端部近傍に設けられた一対の突起
部２５ａを、内輪軌道面２３ａに設けられた図４中左右
一対の溝部２３ｂにそれぞれ嵌合される。なお突起部２
５ａは、図４中左右両端部近傍のいずれか一方にのみ設
けてもよい。
【００２８】固形潤滑剤２５は、上記第１実施形態と同
様に、軸受組み立て完了後に射出成形等の手段により充
填してもよく、又は、内外輪２３，２４に組み付け前の
各転動体２２及び保持器２１を成形型（図示しない）に
入れ、当該成形型内に固形潤滑剤２５を充填して各転動
体２２、保持器２１、外輪２４及び固形潤滑剤２５を一
体化した後、内輪２３に組み付けてもよい。これによ
り、内輪２３の脱落を防止することができる。
【００２９】ただし、内輪２３は運転時に軸方向への移
動がある場合には、突起部２５ａと溝部２５ｂとの間に
軸方向の遊びを設ける必要がある。
【００３０】すなわち、固形潤滑剤２５を軸受組み立て
完了後に充填する場合には、突起部２５ａの弾性変形を
利用して内輪２３を一旦外した後に、又は、固形潤滑剤
２５を成形型を用いて組み立て前に充填する場合には、
内外輪２３，２４への組み付け前に、切削加工により形
状修正される。これにより、組み立て完了後の内輪２３
と固形潤滑剤２５との間には、軸方向のわずかな遊びが
生じる。この遊びにより、軸受運転中に内輪２３が軸方
向にわずかに移動した場合でも、内輪２３から固形潤滑
剤２５に無理な力がかかることはなく、固形潤滑剤２５
の破壊を生じない。
【００３１】その他の構成及び作用については、円すい
ころ軸受（第１実施形態）であるか、円筒ころ軸受（第
２実施形態）であるかによる差異を除いて、上記第１実
施形態と同様である。
【００３２】図５は、本発明の第３実施形態であるアン
ギュラ玉軸受を示す要部断面図である。従来のアンギュ
ラ玉軸受（固形潤滑剤なし）では、外輪軌道面が外輪正
面側（図５中右側）にわずかに回り込んでおり、転動体
が分解しないように掛かり代３１ｃを形成している。組
み立ては掛かり代３１ｃの分を外輪３１を熱膨張させる
ことで組み付けられる（焼き嵌め工程）。本実施形態の
アンギュラ玉軸受３０においては、外輪３１の背面側
（図５中左側）内径部３１ａがテーパー状に形成される
とともに、軸受内部に充填される固形潤滑剤３３によっ
て、軸受の組み立て完了後の分解を阻止する。
【００３３】なお、外輪軌道面３１ｂの掛かり代３１ｃ
は、省略することもできる。これによると、掛かり代管
理及び外輪３１の焼き嵌め工程を省略することができ、
コスト低減を図ることができる。その他の構成及び作用
については、円すいころ軸受（第１実施形態）である
か、アンギュラ玉軸受（第３実施形態）であるかによる
差異を除いて、上記第１実施形態と同様である。
【００３４】以上のように上記各実施形態によれば、各
転動体１２，２２，３２及び保持器１１，２１を内外輪
１３，１４，２３、２４に、保持器１１，２１を変形さ
せることなく組み付けることができるので、保持器１
１，２１を設計の狙いとする寸法精度に作り込むことが
でき、保持器１１，２１の寸法精度を格段に向上させる
ことができる。また、保持器１１，２１の加締め工程を
省略することができ、組み付け作業性を向上させること
ができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、保持器と
転動体とが、固形潤滑剤により一体化されるので、転動
体及び保持器の内外輪からの分解を確実に防止しつつ、
軸受構造の簡略化、組み付け作業性を向上させることが
できる。また、円すいころ軸受の場合、保持器の加締め
工程を省略することができ、保持器の寸法精度を向上さ
せることができる。したがって、軸受の音響特性や高速
安定性を向上させることができる。
【００３６】また、固形潤滑剤により一体化された保持
器、転動体で、軌道輪に挿脱可能である構造のものは、
軸受を分解することにより固形潤滑剤のバリ取り等の後
加工ができ、固形潤滑剤のバリ、かみ込み等による不具
合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である円すいころ軸受を
示す要部断面図である。
【図２】円すいころ軸受の転動体と保持器を固形潤滑剤
にて一体成形した状態の一例を示す要部概略断面図であ
る。
【図３】図２の固形潤滑剤にて一体成形された転動体と
保持器による円すいころ軸受の組み立て時の状態の一例
を示す要部概略断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態である円筒ころ軸受を示
す要部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態であるアンギュラ玉軸受
を示す要部断面図である。
【図６】従来の転がり軸受である円すいころ軸受を示す
要部断面図である。
【符号の説明】
１０ 転がり軸受（円すいころ軸受） １１ 保持器 １２ 転動体 １３ 軌道輪（内輪） １３ａ 内輪軌道面 １３ｂ 掛かり溝 １３ｃ つば １４ 軌道輪（外輪） １５ 固形潤滑剤 １５ａ 突起部 １６ 成形型

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 保持器に保持された複数の転動体を、一
    対の軌道輪間に組み込まれてなる転がり軸受において、 前記保持器と前記転動体とが、固形潤滑剤により一体化
    され、前記固形潤滑剤が係止部により前記軌道輪に係止
    されることにより、一体化された前記保持器、前記転動
    体及び前記固形潤滑剤の軸方向に沿う移動が規制される
    ことを特徴とする転がり軸受。
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